编号：NMJS07638
篇名：硼掺杂二氧化钛提高光催化性能
作者：周建伟 魏正妍 孙妙 郝依伊 黄静 张炎 刘瑞霞
关键词：二氧化钛 硼氢化钠 水热法 掺杂 氧空位 光催化
机构：新乡学院能源与燃料研究所 新乡学院化学化工学院
摘要：以纳米锐钛矿二氧化钛(TiO2)为原料、硼氢化钠(NaBH4)为硼源和还原剂,采用一步水热法制备了硼(B)掺杂含有氧空位的B/TiO2光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、X射线电子能谱(XPS)、电子顺磁共振谱(EPR)等,对样品进行结构及性能表征。以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,进行光催化实验,考察B掺杂与氧空位对TiO2光催化性能的影响。结果表明,在紫外光照射下,B/TiO2催化反应的一级反应速率常数是单一相TiO2的1.7倍;在可见光照射下,B/TiO2催化反应的一级反应速率常数是纯石墨相氮化碳(g-C3N4)的3.2倍。反应活性物种的捕获实验表明,在体系中起光催化氧化作用的活性物种主要是空穴。光催化活性的提高归因于:适量的B掺杂和合适的氧空位的协同作用。适量的B掺杂可使TiO2的载流子捕获位增多,有效增加了样品光催化反应的氧化位点,延长了载流子的寿命和有利于电荷的传递;合适的氧空位可拓宽其光吸收范围和提高光生载流子的传导性。
