激光刻蚀缺陷增强Pt/TiO2光催化还原CO2性能的实验研究

TQ134.11%TB333; 针对二氧化钛(TiO2)在光催化反应中光响应能力差、光生载流子易复合等问题,采用激光刻蚀方法对锐钛矿TiO2进行改性,并对其由于激光刻蚀造成的结构和性质变化,以及Pt负载后的金属-载体相互作用特征进行研究.实验结果表明:激光刻蚀导致锐钛矿TiO2的晶粒尺寸增大,形成金红石相,并在TiO2中产生了氧空位(Ov)和Ti3+缺陷,导致其带隙缩小以及对可见光的响应增强;与原始TiO2中存在的缺陷相比,激光刻蚀诱导的缺陷更稳定,还原性更强,因而以缺陷型TiO2作为载体制备的缺陷型Pt/TiO2催化剂中的金属-载体相互作用也更剧烈,具有更强的电子转移能力和载流子分离性能,在...

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Published in西安交通大学学报 Vol. 58; no. 10; pp. 199 - 211
Main Authors 张文斐, 张元, 周屈兰, 李娜, 刘东霞
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 马里兰大学化学与生物分子工程系,20742,美国大学公园市%马里兰大学化学与生物分子工程系,20742,美国大学公园市%西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安 01.10.2024
西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安
Subjects
载体缺陷
carbon dioxide
二氧化钛
激光刻蚀
金属-载体相互作用
光催化
titanium dioxide
laser-etching
photocatalysis
二氧化碳
metal-carrier interaction
substrate defects
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ISSN0253-987X
DOI10.7652/xjtuxb202410018

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Summary:TQ134.11%TB333; 针对二氧化钛(TiO2)在光催化反应中光响应能力差、光生载流子易复合等问题,采用激光刻蚀方法对锐钛矿TiO2进行改性,并对其由于激光刻蚀造成的结构和性质变化,以及Pt负载后的金属-载体相互作用特征进行研究.实验结果表明:激光刻蚀导致锐钛矿TiO2的晶粒尺寸增大,形成金红石相,并在TiO2中产生了氧空位(Ov)和Ti3+缺陷,导致其带隙缩小以及对可见光的响应增强;与原始TiO2中存在的缺陷相比,激光刻蚀诱导的缺陷更稳定,还原性更强,因而以缺陷型TiO2作为载体制备的缺陷型Pt/TiO2催化剂中的金属-载体相互作用也更剧烈,具有更强的电子转移能力和载流子分离性能,在光催化还原二氧化碳(CO2)过程中表现出极佳的反应活性和产物选择性.该结果可为激光刻蚀催化剂载体及催化剂在光催化中的材料特性和催化应用研究提供理论支持.
ISSN:0253-987X
DOI:10.7652/xjtuxb202410018