低温静电自组装法制备贵金属修饰TiO2纳米结构薄膜及其增强的光催化性能

以碱一水热法在金属Ti片上原位生长了TiO：纳米结构（纳米花和纳米线）薄膜，并采用低温静电自组装方法将超细贵金属（金、铂、钯）纳米颗粒均匀沉积于多孔TiO2薄膜上．负载于Ti片上的贵金属／TiO：纳米结构薄膜具有一体化结构、多孔架构和高光催化活性．超高分辨率场发射扫描电子显微镜（FESEM）直接观察表明贵金属纳米颗粒在TiO2表面分布均匀，且颗粒之间相互分离，金、铂、钯纳米颗粒的平均粒径分别约为4．0、2．0和10．Onm．俄歇电子能谱（AES）纵深成分分析表明贵金属不仅沉积于薄膜表面，且大量分布于TiO2纳米结构薄膜内部，其深度超过580nm．X射线光电子能谱（XPS）分析表明，经300℃下...

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Published in物理化学学报 Vol. 30; no. 5; pp. 965 - 972
Main Author 傅平丰 张彭义
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083%清华大学环境学院，环境模拟与污染控制国家重点联合实验室，北京 100084 2014
Subjects
TiO2纳米结构薄膜
光催化活性
负载催化剂
贵金属纳米颗粒
静电自组装
负载催化剂
Photocatalytic activity
TiO2纳米结构薄膜
Noble metal nanoparticle
TiO2 nanostructured film
光催化活性
贵金属纳米颗粒
静电自组装
Supported catalyst
Electrostatic self-assembly
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ISSN1000-6818
DOI10.3866/PKU.WHXB201403171

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Summary:以碱一水热法在金属Ti片上原位生长了TiO：纳米结构（纳米花和纳米线）薄膜，并采用低温静电自组装方法将超细贵金属（金、铂、钯）纳米颗粒均匀沉积于多孔TiO2薄膜上．负载于Ti片上的贵金属／TiO：纳米结构薄膜具有一体化结构、多孔架构和高光催化活性．超高分辨率场发射扫描电子显微镜（FESEM）直接观察表明贵金属纳米颗粒在TiO2表面分布均匀，且颗粒之间相互分离，金、铂、钯纳米颗粒的平均粒径分别约为4．0、2．0和10．Onm．俄歇电子能谱（AES）纵深成分分析表明贵金属不仅沉积于薄膜表面，且大量分布于TiO2纳米结构薄膜内部，其深度超过580nm．X射线光电子能谱（XPS）分析表明，经300℃下在空气中热处理后，纳米金仍保持金属态．纳米铂部分被氧化成PtO2而钯粒子则完全被氧化成氧化钯（PdO）．以低温静电自组装法沉积贵金属，贵金属负载量可通过调节组装时间与溶胶pH值来控制．光催化降解甲基橙的结果表明，沉积的纳米金和铂能显著增加TiO2纳米结构薄膜的光催化活性，说明金和铂粒子可促进光生载流子的分离：但负载的PdO对TiO2薄膜的光催化性能增强几乎无作用．
Bibliography:11-1892/06
Supported catalyst; Electrostatic self-assembly; Noble metal nanoparticle;TiO2 nanostructured film; Photocatatytic activity
FU Ping-Feng ZHANG Peng-Yi （ School of Civil and Environment Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beo＇ing 100083, P. R. China 2State Key Joint Laboratory of Environment Simulation and Pollution Control, School of Environment, Tsinghua University, Beijing 100084, P. R. China）
Photoactive TiO2 nanostructured films （i.e., nanoflowers and nanowires） have been directly synthesized on 1i sheets using an alkali-hydrothermal route. Ultrafine noble metals （i.e., Au, Pt, Pd） nanoparticles （NPs） were homogenously dispersed onto the TiO2 nanostructures using a facile low temperature electrostatic self-assembly approach. The resulting noble-metal/TiO2-nanostructured films supported on Ti sheets had an all-in-one structure with all of the virtues of a porous framework and enhanced photocatalytic activity. Ultra high- resolution field-emission scanning electron microscopy
ISSN:1000-6818
DOI:10.3866/PKU.WHXB201403171