一步法合成含磷自掺杂二氧化钛纳米晶及其可见光催化产氢性能研究

【作者】 肖尧； 金占双； 刘佳雯； 李中华；

【机构】 哈尔滨师范大学光电带隙材料省部共建教育部重点实验室； 哈尔滨工业大学微系统与微结构教育部重点实验室；

【摘要】 以钛酸四丁酯和次磷酸为前驱体,采用一步法制备具有含磷Ti³⁺自掺杂二氧化钛纳米晶光催化剂。与传统的多步掺杂过程不同,本方法在一步控制的过程中,通过次磷酸诱导生成Ti³⁺,制备出具有协同效应的可见光光催化剂,该方法具有操作简便,无污染,具有绿色,节能等特点,适于大规模生产。采用X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、电子顺磁共振（EPR）、紫外可见漫反射吸收光谱（DRS）等手段对样品微结构、表面形貌及光学特性进行了研究。结果表明,应用此方法制备的二氧化钛光催化剂具有良好的锐钛矿相结构,样品粒径较小（10 nm左右）,且颗粒均匀,比表面积较大,样品在可见光区域具有一定的吸收。XPS元素分析表明,样品中具有Ti³⁺与磷掺杂的表面缺陷结构。光催化性能测试表明,样品在可见光下具有优秀的光分解水制氢性能。更多还原