ITO/TiO纳米管阵列复合材料的可见光催化性能

作     者：王梦桃 索军 方东 易健宏 刘意春 Olim RUZIMURADOV 

作者机构：塔什干都灵工业大学 昆明理工大学材料科学与工程学院 

出 版 物：《无机材料学报》 (Journal of Inorganic Materials)

年 卷 期：2023年

核心收录：

学科分类：07[理学] 081705[工学-工业催化] 08[工学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 0817[工学-化学工程与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 

基　　金：科技部重点专项(中国:2021YFE0104300 乌兹别克斯坦:MUK-2021-45) 

主　　题：二氧化钛 ITO 纳米管阵列 亚甲基蓝 机械液压法 

摘      要：光催化以其反应条件温和、能直接利用太阳能转化为化学能的优势，备受科研人员的关注。如何拓展光谱吸收范围及阻止光生“电子-空穴的复合，是目前光催化研究领域的热点。本工作通过阳极氧化制备出非晶TiO2纳米管(TiO2NTs)，利用机械液压法将熔融铟锡合金压入非晶TiO2中，得到In9.45Sn1/TiO2NTs，再经高温煅烧后得到ITO/TiO2NTs复合材料。实验对比了TiO2NTs、In9.45Sn1/TiO2NTs与ITO/TiO2NTs对去除水溶液中亚甲基蓝的光催化性能，在180 min光照下，ITO/TiO2NTs的降解效果最佳，降解效率达96.14%。利用紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)研究了TiO2NTs、In9.45Sn1/TiO2NTs和ITO/TiO2NTs的光吸附性能，ITO/TiO2NTs的吸光度最强。结合瞬态光电流响应、光电流密度电势、电化学阻抗谱和Mott-Schottky测试结果可知， ITO/TiO2NTs比TiO2NTs具有更高的电荷转移能力和供体密度，减少了空穴和电子的复合，从而使光电化学性能得到增强。经过五次循环后，ITO/TiO2NTs的降解效率保持在90.28%。自由基捕获实验结果表明，·O2-和·OH是光催化降解的主要活性物质。