二氧化钛包裹金纳米棒核壳材料的制备及其光解水制氢

论文摘要

利用溶胶凝胶法制备了金纳米棒（GNR）与TiO2的核壳结构复合材料——GNR@TiO2,粒径为200 nm左右。经水热晶化后的材料粒径为300 nm左右,GNR形貌和局域表面等离子共振（LSPR）峰保持稳定,其外边包裹着树枝状的锐钛矿相TiO2壳层。采用X射线衍射（XRD）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、X射线光电子能谱分析（XPS）、紫外可见吸收光谱、光催化制氢性能等技术手段测试表征了样品的结构及性能。结果表明,晶化后的GNR@TiO2在可见光范围内制氢速率为31. 0μmol/（g·h）,相较与晶化前7. 3μmol/（g·h）得到了明显提升。最后结合实验结果和时域有限差分（FDTD）分析了催化产氢机理:LSPR促进了可见光吸收,锐钛矿TiO2对电场的增强促进了光生电子-空穴分离,同时晶化后的TiO2壳层疏松多介孔,增加了活性位点,有利于传质。

论文目录

• 1 实验部分
•   1.1 仪器和试剂
•   1.2 实验方法
•     1.2.1 晶种制备
•     1.2.2 生长液制备
•   1.3 样品的表征
•   1.4 光催化活性测试
•   1.5 时域有限差分 （FDTD）
• 2 结果与讨论
•   2.1 XRD分析
•   2.2 BET分析
•   2.3 TEM分析
•   2.4 XPS分析
•   2.5 UV-Vis分析
•   2.6 光催化制氢活性
•   2.7 FDTD理论模拟分析
•   2.8 光催化制氢机理
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘兵,宫辉力,刘锐,胡长文

关键词: 光催化,二氧化钛,金纳米棒,可见光,光解水

来源: 应用化学 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 无机化工,材料科学

单位: 首都师范大学资源环境与旅游学院,北京理工大学化学与化工学院

分类号: TQ116.2;TB383.1

页码: 939-948

总页数: 10

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