微波辅助溶剂热合成In-Si共改性TiO2的增强光催化性能.pdf

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1、物理化学学~(wuliHuaxueXuebao)AugustActa．一Chim．Sin．2014，30(8)，1543-15491543[Article】doi：10．3866／PKU．WHXB201406161www．whxb．pku．edu．cn微波辅助溶剂热合成In-Si共改性TiO2的增强光催化性能田红王会香’史卫梅。徐耀(中国科学院山西煤炭化学研究所，煤转化国家重点实验室，太原030001；中国工程物理研究院化ST_材料研究所，四川绵阳621900)摘要：利用微波辅助溶剂热法合成了ln—Si共改性的TiO光催化剂．粉末X射线衍射(XRD)、激

2、光拉曼(Raman)光谱、N吸脱附(BET)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光(PL)光谱和紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)等实验表明，尽管掺杂和改性后TiO结晶度略有降低，但不影响光催化剂锐钛相的形成．Si掺杂入TiO晶格使颗粒变小，比表面积变大．In不能进入TiO晶格，在TiO表面形成了InO。．罗丹明B(RhB)降解实验显示，In-Sj共改性TiO表现出很高的紫外和可见光催化活性，Si：ln：Ti的摩尔比为0．03：0．02：1的样品(IST-2)光催化活性最高，紫外光下3min即可将RhB降解完全，可见光下120minRhB降解率为

3、97％，这是由材料的高表面积，lnO。一TiO复合半导体之间高效电荷转移及染料敏化等共同作用所致．对于苯酚，光催化降解则相对缓慢，700min内尚不能降解完全．关键词：二氧化钛：氧化铟：光催化改性：掺杂中图分类号：0643Microwave-AssistedSolvothermalSynthesisofIn-SiCo·ModifiedTiO2PhotoCataIyStSwithEnhancedPhotoCataIytiCActivityTIANHong’WANGHui—Xiang’SHIWei-MeiXUYao’，(’StateKeyLaboratory

4、ofCoalConversion，InstituteofCoalChem~try,ChineseAcademyofSciences,Taiyuan030001，PR．China；InstituteofChemicalMaterials，ChinaAcademyofEngineering尸ics,Mianyang621900,SichuanProvince,PR．China)Abstract：In-Sjco—modifiedTi02photocatalystsweresynthesizedviaamicrowave·assistedsolvothermaJ

5、method．TheobtainedmaterialswerecharacterizedbyX．raydiffraction(XRD)，Ramanspectroscopy。N2ad—desorption(BET)，X—rayphotoelectronspectroscopy(xPs)，photoluminescence(PL)spectroscopy,andUV．Visdifflusereflectancespectroscopy(UV-VisDRS)．ThephotocataIystsalIexistinananatasephase，despiteth

6、efactthatthecrystallinityslightlydecreaseduponmodificationoftheTiO2photocatalysts．Si—modificationresultedinsmalernanoparticlesandlargerspecificsurfaceareas．1n．modificationledtotheformationofIn203onthesurfaceofTi02，suchthatfncannotentertheTi02fattico。contfibutingtoe币cientchargetra

7、nsferbetweenthecoupledsemiconductorsIn2O3and11O2．DegradationofRhodamineB(RhB)showedthatln．Sico．modified11O2photocatalystscanexhibithighphotocatalyticactivityunderbothultravioletandvisibleIight．Thehighestactivitywasobtainedforln_SI∞．modified11o2withanSi：ln：-rimolarratioof0．03：0．02

8、：1(IST_2)，withwhichRhBwascompletelydegra