纳米TiO₂/Cu₂O复合物的可见光降解活性艳红和分解水制氢的机理

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• 出版年：2010
• 作者：熊良斌；冯杰；胡安正；闫楠楠；王辉
• 单位1：黄冈师范学院物理科学与技术学院
• 单位2：华中师范大学纳米科技研究院
• 学历：博士
• 语种：中文
• 作者关键词：TiO₂/Cu₂O复合粉体；活性艳红：三价钛离子；光催化：制氢；X射线光电子能谱
• 起始页：1737
• 总页数：6
• 经费资助：国家重点基础研究发展计划资助项目(2009CB939704)；国家自然科学基金资助项目(90150012)；教育部重点科学技术资助项目(109116)
• 刊名：中国有色金属学报
• 是否内版：否
• 刊频：月刊
• 创刊时间：1991
• 主管单位：中国科学技术协会
• 主办单位：中国有色金属学会
• 主编：黄伯云
• 地址：《中国有色金属学报》编辑部
• 邮编：410083
• 电子信箱：f-ysxb@mail.csu.edu.cn
• 网址：http://www.ysxbcn.com http://www.tnmsc.cn
• 卷：20
• 期：9
• 期刊索取号：P206.6141-1

摘要

采用溶胶-凝胶法和化学沉积法制备纳米TiO₂/Cu₂O复合粉体。可见光光催化实验结果表明：TiO₂/Cu₂O复合粉体具有较高的可见光降解活性和分解水制氢性能。根据TiO₂和Cu₂O的导带和价带位置以及TiO₂、 Cu₂O和TiO₂/Cu₂O复合粉体的可见光光催化实验结果，提出TiO₂/Cu₂O复合粉体的可见光光催化机理：在可见光照射下，Cu₂O导带上产生的电子转移到TiO₂的导带上，Ti⁴⁺捕获这些电子后成为Ti³⁺，这些被捕获的电子具有很长的寿命，能转移到复合粉体和溶液的界面。在光降解活性艳红的过程中，这些电子与吸附氧结合后可最终形成过氧化物自由基或氢氧自由基，从而氧化有机物；而在分解水制氢过程中，这些电子与H⁺结合后可形成H₂。光照后TiO₂/Cu₂O复合粉体的XPS表征显示Ti³⁺的存在，证明机理理论的正确性。