Thin carbon layer coated Ti3+-TiO2nanocrystallites for visible-light driven photocatalysis

摘要：

能够稳定高效的利用太阳光进行光催化反应的催化剂作为一个新的领域而获得极大的关注.二氧化钛作为一种极具潜力的材料而被广泛研究.通过简单的方法利用高性能碳量子点(CQDs)与锐钛矿、板钛矿混晶相的二氧化钛(ST)复合后氢化,合成了一种高效光催化复合材料(CST-H2).通过一系列的表征手段证明CQDs成功与混晶相二氧化钛复合,所得材料在AM1.5光源下具有析氢性能,最优性能为280μmol/h.同时,包含Ti3+的黑色TiO2由于其可见光的催化性能很好而备受瞩目.在油酸的热溶解过程中,TiO2晶体的尺寸和形貌通过油酸与羧酸的组合得到控制.残余的附着在TiO2上的少量油酸作为碳源,这种碳源可以在高温且存在惰性气体的条件中在原位热解使TiO2表面形成碳层.同时,用碳高温还原碳包裹的Ti3+-TiO2结构的反应,在TiO2表面一部分Ti4+会变为Ti3+离子/氧空穴.碳层的存在使得Ti3+的稳定性和该复合物的导电能力有所加强.在TiO2表面的Ti3+离子/氧空穴是造成光生电荷显著分离的原因,并且扩展了它的可见光的吸收范围.结果表明,有机污染物在这种催化剂存在时通过可见光的照射可以被降解.

关键词： 光催化复合材料 二氧化钛 碳量子点 合成工艺 催化性能

作者: Baojiang jiang Yunqi Tang Yang Qu Jian-Qiang Wang Ying Xie Chungui Tian Wei Zhou Honggang Fu

会议类型: 国内会议

会议名称: 2016新能源新材料研究生论坛

会议地点: 上海

会议语种:英文

页码: 1-8

在线出版日期: 2016-11-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）