氧缺陷型TiO2-x可见光催化性能研究.PDF

第27 卷 第 12 期 无 机 材 料 学 报 Vol. 27 No. 12 2012 年12 月 Journal of Inorganic Materials Dec., 2012 文章编号: 1000-324X(2012)12-1301-05 DOI: 10.3724/SP.J.1077.2012.12097 氧缺陷型 TiO2-x 可见光催化性能的研究 操小鑫, 陈亦琳, 林碧洲, 高碧芬 (华侨大学 材料科学与工程学院 厦门 361021) 摘 要: 采用氢气还原法制备氧缺陷型二氧化钛(TiO2-x), 考察氧气氛中不同返烧温度对 TiO2-x 性能的影响. 利用 X 射线光电子能谱、电子自旋共振谱、紫外−可见漫反射光谱和荧光光谱等技术对样品的表面化学状态、氧缺陷位的 种类、光吸收性能和光生载流子的分离效率等性质进行了表征, 并以气相的苯为模型污染物, 研究催化剂样品在可 见光(λ 400 nm)照射下的光催化氧化能力. 结果表明, 与未返烧的催化剂相比, 返烧后TiO2-x 对苯的光催化氧化降 解能力显著提高, 反应4 h 、催化剂活性稳定后, 经300℃返烧的TiO2-x 样品对苯的转化率为36.9 %, 是未返烧样品 的 5.3 倍. 还原过程中生成的体相氧缺陷位(束缚单电子的氧空位)是催化剂具有可见光催化性能的主要原因, 返烧 热处理减少了催化剂表面氧缺陷位(Ti3+) 的浓度并有效地抑制了光生载流子的复合. 关 键 词: 氧缺陷位; TiO2 ; 可见光; 光催化 中图分类号: O643 文献标识码: A Study of the Photocatalytic Performance of Oxygen-deficient TiO2 Active in Visible Light CAO Xiao-Xin, CHEN Yi-Lin, LIN Bi-Zhou, GAO Bi-Fen (College of Materials Science and Engineering, Huaqiao University, Xiamen 361021, China) Abstract: Oxygen-deficient titanium dioxide (TiO ) was prepared by heating TiO in H atmosphere, followed by 2-x 2 2 the post-calcination in O2 at different temperatures. The physicochemical properties of the products were character- ized by X-ray photoelectro