Si掺杂TiO_2光催化材料的制备、活性及其机理

编号：CPJS00562

篇名：Si掺杂TiO_2光催化材料的制备、活性及其机理

作者：王韵芳; 孙彦平;

关键词：硅掺杂二氧化钛; 甲基橙; 表面结构; 光催化机理;

机构： 太原理工大学洁净化工研究所;

摘要： 采用两步溶胶–凝胶法制备了Si掺杂TiO2(Si:TiO2)粉体,通过X射线衍射、热重–差热分析和X射线光电子能谱表征了Si:TiO2粉体样品的晶相及表面结构,以甲基橙为目标物考察了Si掺杂TiO2的光催化活性。研究发现:Si:TiO2粉体在水中降解有机物时,比纯TiO2粉体具有更高的光催化活性;Si:TiO2粉体具有锐钛矿结构,少量Si的引入不仅会抑制TiO2粒径的增大及晶型的转变,而且在Ti原子和Si原子热扩散过程中将导致催化剂的近表面处产生Ti3+。催化剂外表面存在的Ti4+与近表面处的Ti3+形成的电场对电荷的分离作用及Ti3+和氧空位缺陷的联合作用是Si掺杂TiO2的催化活性大幅度提高的主要原因。