赖氨酸辅助高分散金粒子修饰氮掺杂TiO_2纳米管催化剂的合成及光催化性能

作     者：安会琴 于育才 闫琳 吴婷婷 李晓峰 贺晓凌 赵莉芝 黄唯平 AN Huiqin YU Yucai YAN Lin WU Tingting LI Xiaofeng HE Xiaoling ZHAO Lizhi HUANG Weiping[3.]

作者机构：天津工业大学环境与化学工程学院省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室天津300387 天津工业大学材料科学与工程学院天津300387 南开大学先进能源材料化学教育部重点实验室天津300071 

出 版 物：《高等学校化学学报》 (Chemical Journal of Chinese Universities)

年 卷 期：2016年第37卷第11期

页      面：2034-2042页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 070301[理学-无机化学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:21501131 21373120) 天津工业大学国家级大学生创新创业训练计划项目(批准号:201510058021) 天津市科技特派员项目(批准号:15JCTPJC57500)资助~~ 

主　　题：二氧化钛纳米管 氮掺杂 金粒子 赖氨酸 光降解甲基橙 

摘      要：通过溶胶-凝胶法联合水热合成法制备了氮掺杂TiO_2纳米管,并以该纳米管为载体,采用绿色无毒的赖氨酸作为链接剂和螯合剂,一步实现金粒子在TiO_2纳米管上的高度分散,制备得到高分散金粒子修饰氮掺杂TiO_2纳米管催化剂(Au/N-TiO_2纳米管).表征了产物的形貌、结构、光学特性及组成,通过紫外光下甲基橙水溶液的光降解率评价产物的光催化活性,讨论了氮掺杂量、金负载量、赖氨酸及焙烧对合成催化剂光催化性能的影响.结果显示,在赖氨酸存在下,金粒子在TiO_2纳米管上呈高度分散状态,未发生聚集.且与纯TiO_2纳米管相比,Au/N-TiO_2纳米管显示出更高的光催化活性.Au/N-TiO_2纳米管的高催化活性是由于氮掺杂后引起的TiO_2带隙能窄化、金粒子在载体上的高分散状态及金与TiO_2形成的肖特恩势垒引起的低电子-空穴复合率共同作用导致的.