二氧化鈦包裹金納米棒核殼材料的制備及其光解水制氫

編號：NMJS07658

篇名：二氧化鈦包裹金納米棒核殼材料的制備及其光解水制氫

作者：劉兵 宮輝力 劉銳 胡長文

關(guān)鍵詞： 光催化 二氧化鈦 金納米棒 可見光 光解水

機構(gòu)： 首都師范大學資源環(huán)境與旅游學院 北京理工大學化學與化工學院

摘要： 利用溶膠凝膠法制備了金納米棒(GNR)與TiO2的核殼結(jié)構(gòu)復合材料——GNR@TiO2,粒徑為200 nm左右。經(jīng)水熱晶化后的材料粒徑為300 nm左右,GNR形貌和局域表面等離子共振(LSPR)峰保持穩(wěn)定,其外邊包裹著樹枝狀的銳鈦礦相TiO2殼層。采用X射線衍射(XRD)、高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)、X射線光電子能譜分析(XPS)、紫外可見吸收光譜、光催化制氫性能等技術(shù)手段測試表征了樣品的結(jié)構(gòu)及性能。結(jié)果表明,晶化后的GNR@TiO2在可見光范圍內(nèi)制氫速率為31.0μmol/(g·h),相較與晶化前7.3μmol/(g·h)得到了明顯提升。最后結(jié)合實驗結(jié)果和時域有限差分(FDTD)分析了催化產(chǎn)氫機理:LSPR促進了可見光吸收,銳鈦礦TiO2對電場的增強促進了光生電子-空穴分離,同時晶化后的TiO2殼層疏松多介孔,增加了活性位點,有利于傳質(zhì)。