Au修飾TiO-,2-納米催化膜的制備、表征及其光電催化活性研究.pdf

1、該論文主要研究Au-TiO<,2>膜的制備及表征,并探討它們降解有機污染物的光電催化活性.以下是本論文主要研究結果: 1.利用直接光化學還原法使Au在TiO<,2>/ITO膜表面沉積制得Au-TiO<,2>/ITO膜,并通過漫反射光譜、XRD圖譜、SEM及光電化學技術等對其進行了表征.以Au-TiO<,2>/ITO膜為光陽極,研究了Au沉積修飾與外加電場聯用技術的可行性;研究了Au的沉積量、陽極偏壓等因素對COD去除率的影響.研究表明,

2、Au沉積和外加偏壓相結合使用可以有效地抑制光生電子與空穴的復合,使TiO<,2>光催化氧化降解甲酸的效率大大提高. 2.Au(TiO<,2>)/ITO膜是一種新型的納米光電催化膜,它是利用光沉積法使Au沉積在TiO2顆粒表面上后,再把這種Au(TiO<,2>)膠體固定在ITO玻璃板上而制得,利用XRD圖譜、SEM顯微技術、漫反射光譜等技術對其進行了表征.以Au(TiO<,2>)/ITO催化膜為光陽極,探討了利用金屬沉積與外加電場聯用技術

3、提高TiO<,2>光催化效率的可行性.實驗結果顯示,Au(TiO<,2>)顆粒表面形成了光生電子的捕獲阱促進了界面電荷的轉移.盡管Au沉積能夠提高氧氣捕獲電子的效率,但是仍有相當多的電子積聚在Au(TiO<,2>)/ITO膜上;因此,為了提高光催化效率,需要利用陽極偏壓將這些積聚的光生電子轉移到光催化反應體系之外.實驗結果表明,當Au沉積與外加偏壓技術結合使用時,TiO2降解甲酸的速率提高了3倍.Au(TiO<,2>)/ITO膜比Au-

4、TiO<,2>/ITO膜具有更好的光催化和光電催化活性,并且更穩定. 3.用石墨板替代導電玻璃板作為TiO<,2>或Au(TiO<,2>)膜的載體制備TiO<,2>/G電極,并以該電極作為光電化學反應器的光陽極研究了甲酸的降解.實驗結果表明,在TiO<,2>或Au(TiO<,2>)膜的光催化氧化和光電催化氧化以及石墨電極的直接和間接電化學氧化的協同作用下,以TiO<,2>或Au(TiO<,2>)/G作為光陽極的反應器在光電協同催化降解甲