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数量:11 (9)DOI: 10.37532 / 2319 - 9822.2022.11 .234 (9)

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黑色金红石二氧化钛氢化超快速流具有高度稳定的可见光的光催化能力。

*通信:

安吉拉·格雷罗州主编,《太空探索,格鲁吉亚电子邮件:spaceexploration@scholarres.org

文摘

黑色的二氧化钛,一种新形式的二氧化钛与优秀的可见光催化活性,可以开发表面晶格障碍由于加氢和增加氧气空缺(VO),但这二氧化钛是容易失败,因为氧化导致表面VO的浓度下降迅速,在很短的时间。在这项研究中,VO-almost-concentrated黑人二氧化钛纳米颗粒是使用一个超速的氢气流创建。这些散装VO增加黑二氧化钛吸收可见光的能力,减少其带隙,给它令人难以置信的强大稳定。的存在证实了签证官的表征技术,对Cr和降解测试6 +或罗丹明B显示我们的材料有很强的可见光的光催化能力。

关键字

氧空位,黑金红石二氧化钛,氢和快速流动

介绍

自其光催化降解水被确认在TiO的属性₂在1972年,它已经广泛探索关于解决环境和能源挑战。然而,由于其庞大的能带和可见光吸收有限,天然TiO₂只能通过紫外线刺激,形成电子空穴对;这种限制使得TiO₂从实际应用很长一段路。这些技术已经尝试减少TiO的能带₂和提高其可见光的光催化效果,如掺杂和复合半导体氧化物。2011年,陈等人宣布一种物质被称为“黑色TiO₂”,这立即引起了公众的注意由于其惊人下降隙(1.54 eV),显著增强的可见光催化活性。后在一个氢被减少大气高压力,这些TiO₂纳米粒子从白到黑,但是他们的阶段仍然二氧化钛。由于重大的可见光吸收这种形式的二氧化钛,稍微轻TiO的阴影₂与一个类似的机制也被称为黑色TiO₂在以后的报告。虽然有很多方法可以使黑色TiO₂,加氢仍然是最受欢迎的方法由于其效率高、简单的工业生产。最被广泛接受的关于黑人TiO的生产机制的理论₂是氧气空位(VO)发挥了关键作用的形成黑色TiO₂。通过添加捐赠能源水平进入导带,

签证官可能会改变黑人TiO的区间拓扑和可见光吸收₂。Ti 3 +经常被认为与签证官的一代,同时出现,都可以帮助照片产生电子空穴对的分离。它也建议其他缺陷,如表面羟基,黑色TiO的形成的原因₂,这展览优秀的visiblelight光催化性能。此外,因为这些晶体缺陷经常积累材料表面,黑色二氧化钛通常有非晶壳表面特征。在黑色的二氧化钛的光催化性能长期治疗各种外部危险因素(O2, H +,哦,等等)还没有研究,一些研究人员开始担心,解决这个问题。例如,局域网等人使用一种原位还原技术创建尽可能多的Ti 3 +内物质可行稳定黑色二氧化钛。有两种类型的签证官,他们可能与不同的位置,根据一项研究,是同时进行的。随着加氢的温度增加,黑人TiO的色调₂逐渐加剧,匹配的光谱在紫外可见漫反射率范围(紫外可见DRS,日本岛津公司uv - 3600)。x射线衍射仪(XRD)使用铜K-X-ray被用来完成阶段分析。EPR实验在77 K使用力量ELEXSYS-II E500光谱仪。强调pH材料本身的影响,黑TiO₂颗粒首先酸碱处理解决方案而不是立即添加到反应的解决方案不同的pH值是正常的。年龄在18个月后,800°C-H-TiO₂粉末分散在各种水180小时时pH-controlled使用盐酸或氢氧化钠水溶液。相关成果和技术规范是指前面提到的。黑人二氧化钛的光催化活性没有受到长时间的浸泡在酸性溶液中,尽管它增强是由于质子化作用造成的表面状态的变化。x射线光电子能谱仪是用来收集信息表面羟基化和Ti。范检查F50透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜是用来捕获故事的材料。而不是直接把反应的解决方案在不同pH值,像往常一样,黑色的二氧化钛粒子首先酸碱处理以突出pH材料本身的影响。800°C-H-TiO₂粉末分布在各种水年龄在18个月后180小时使用盐酸或氢氧化钠与不同pH值控制水的解决方案。相关结果和上述相同工艺参数。即使它是改善由于质子化作用所带来的表面状态的变化,长期浸泡在酸性溶液中对黑人TiO的光催化活性没有影响₂。

结论

总之,这项工作成功合成金红石TiO黑人₂与异常稳定的可见光催化活性。800°催化活性的C-H-TiO2是最好的,和其改进稳定性和可见光催化活性可能是由于高浓度的签证官。稳定性实验800°C-H-TiO2证明我们的黑色二氧化钛可以稳定在酸性水和可能为18个月维持光催化活性。