光催化进化活动的/编的鲁TiO2
Akinobu Miyoshi1, Megumi Okazaki1, Kosaku Kato2
1Department of Chemistry, School of Science, Tokyo Institute of Technology, 2-12-1-NE-2 Ookayama, Meguro-ku, Tokyo 152-8550, Japan.
ACS omega
|November 16, 2023
概括
/二氧化 (TiO2:N,F) 与 (Pd) 联合催化剂的/二氧化 (TiO2:N,F) 对 (H2) 进化有希望. 然而,可见光活动仍然有限,需要进一步调查电荷载体动态.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光催化作用的光催化
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 开发高效的光催化剂,以在可见光下从水中进化 (H2) 是可持续能源的关键.
- 二氧化 (TiO2) 是一个广泛研究的光催化剂,但它的效率往往受到其宽带间隙和电荷重组的限制.
研究的目的:
- 为了研究N/F编码的鲁TiO2 (TiO2:N,F) 对H2进化的光催化活性.
- 检查金属催化剂加载和辐射条件对H2演变的影响.
- 了解光催化性能中的光生成电荷载体动态的作用.
主要方法:
- 合成N/F编码的鲁TiO2 (TiO2:N,F) 光催化剂.
- 装载各种金属催化剂,重点是 (Pd).
- 在紫外线和可见光照射下对H2进化活动的评估.
- 暂时吸收光谱学用于研究电荷载体动力学.
主要成果:
- 在紫外线照射下 (λ > 350 nm) Pd被确定为TiO2:N,F最有效的共催化剂.
- 制备方法显著影响了Pd/TiO2:N,F的性能,浸-H2降解产生了最高的活性.
- 在没有电子捐赠体的情况下,可见光 (λ > 400 nm) 活性是可以忽略不计的,而短暂吸收光谱学表明,与紫外线相比,可见光下反应电子密度较低.
结论:
- 与 Pd 催化剂一起的 N/F 编码的 rutile TiO2 显示了 H2 演变的潜力,特别是在紫外线下.
- 光催化性能高度依赖于共催化剂状态和制备方法.
- 在可见光下活动有限的原因是光生成的电荷载体密度较低,突出了提高可见光吸收和电荷分离的策略的需要.
