FeTiO3/TiO2纳米异质结的制备和可见光催化性能

作     者：王磊 王志军 游俊琴 周超 王东辉 高晓强 WANG Lei;WANG Zhijun;YOU Junqin;ZHOU Chao;WANG Donghui;GAO Xiaoqiang

作者机构：防化研究院 国民核生化灾害防护国家重点实验室北京100191 湖北华强科技有限责任公司宜昌443003 

出 版 物：《环境科学学报》 (Acta Scientiae Circumstantiae)

年 卷 期：2014年第34卷第10期

页      面：2507-2513页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 081705[工学-工业催化] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

主　　题：FeTiO3 TiO2 异质结 可见光催化 

摘      要：采用水热法和溶胶凝胶法制备了新型FeTiO3/TiO2纳米异质结复合材料,并明确了最优的掺杂比例(0.5%).随后利用X射线衍射能谱(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段对该复合材料进行表征,证实了其结晶度、吸光度随掺杂量的规律性变化.电镜照片显示,该复合材料具有蓬松多孔的微观结构,且晶格条纹清晰、分散度高,有利于光电子的传导.对苯的降解实验表明,相比于纯TiO2,该催化剂的气相可见光催化能力大幅提高,降解率提升了3倍,达到40%,而CO2生成量提升了5倍,超过300 ppm.同时,电化学测试和电子顺磁共振谱(ESR)等均证实,FeTiO3的窄能带能够提高TiO2的光响应,实现可见光激发;而二者的能带相互匹配,有助于转移光生载流子,实现电子-空穴的高效分离,进而其光生电子和自由基生成能力大幅增强,因此,表现出了较强、较稳定的光催化活性.