具有不同{001}晶面暴露分数的纳米TiO<sub>2</sub>制备及其光催化性能研究

刘小刚; 陈苗苗; 吴振威; 侯阳阳; 秦梦宇

doi:10.3969/j.issn.1003-0972.2019.02.022

具有不同{001}晶面暴露分数的纳米TiO₂制备及其光催化性能研究

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刘小刚, 陈苗苗, 吴振威, 侯阳阳, 秦梦宇. 具有不同{001}晶面暴露分数的纳米TiO2制备及其光催化性能研究[J]. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2019, 32(2): 298-301. doi: 10.3969/j.issn.1003-0972.2019.02.022

引用本文:

刘小刚, 陈苗苗, 吴振威, 侯阳阳, 秦梦宇. 具有不同{001}晶面暴露分数的纳米TiO₂制备及其光催化性能研究[J]. 信阳师范学院学报(自然科学版), 2019, 32(2): 298-301. doi: 10.3969/j.issn.1003-0972.2019.02.022

LIU Xiaogang, CHEN Miaomiao, WU Zhenwei, HOU Yangyang, QIN Mengyu. Preparation and Photocatalytic Activity Study of Nano-TiO2 with Different Exposed Percentage of {001} Facets[J]. Journal of Xinyang Normal University (Natural Science Edition), 2019, 32(2): 298-301. doi: 10.3969/j.issn.1003-0972.2019.02.022

Citation:

LIU Xiaogang, CHEN Miaomiao, WU Zhenwei, HOU Yangyang, QIN Mengyu. Preparation and Photocatalytic Activity Study of Nano-TiO₂ with Different Exposed Percentage of {001} Facets[J]. Journal of Xinyang Normal University (Natural Science Edition), 2019, 32(2): 298-301. doi: 10.3969/j.issn.1003-0972.2019.02.022

具有不同{001}晶面暴露分数的纳米TiO₂制备及其光催化性能研究

doi: 10.3969/j.issn.1003-0972.2019.02.022

信阳师范学院化学化工学院, 河南信阳 464000

基金项目:

国家自然科学基金项目（21805238）；河南省科技攻关项目（192102210005）；河南省高校大学生创新创业训练计划项目（S201810477018）；信阳师范学院"南湖学者奖励计划"青年项目

详细信息

作者简介:
刘小刚(1986-),男,甘肃平凉人,讲师,博士,主要从事能源与环境催化材料的设计以及光电化学性能优化等研究.

中图分类号: TQ134.1

Preparation and Photocatalytic Activity Study of Nano-TiO₂ with Different Exposed Percentage of {001} Facets

College of Chemistry and Chemical Engineering, Xinyang Normal University, Xinyang 464000, China

摘要: 以钛酸四丁酯（TBOT）为钛源、氢氟酸（HF）为形貌控制剂，采用水热法分别制备了具有40%、73%和85%{001}晶面暴露分数的纳米锐钛矿相TiO₂单晶.所制备TiO₂样品采用X-射线粉末衍射（XRD）、紫外-可见漫反射吸收（UV-Vis DRS）和扫描电子显微镜（SEM）等测试方法进行结构和形貌表征，在此基础上评价紫外光照射下的降解甲基橙（MO）性能.结果表明：所制备TiO₂样品2 h之内对MO的降解率分别为：100%（TiO₂-9）>93%（TiO₂-3）>80%（TiO₂-6），TiO₂的光催化性能是晶面效应、尺寸效应以及载流子的分离及迁移效率等协同作用的结果.
- 锐钛矿TiO₂ /
- {001}晶面 /
- 甲基橙 /
- 光催化性能
Abstract: Anatase nano-TiO₂ with 40%,73% and 85% percentage of{001}facets were prepared by hydrothermal reaction using tetrabutyl titanate (TBOT) as titanium source and hydrofluoric acid (HF) as the capping agent.Moreover,the structure and morphology of as the prepared TiO₂ samples were investigated by X-ray diffraction (XRD),UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy (UV-Vis DRS) and scanning electron microscopy (SEM).The photocatalytic activity was evaluated by degradation of methyl orange (MO) aqueous solution under ultraviolet (UV) light irradiation.The experimental results showed that the MO degradation efficiency order of prepared TiO₂ nanocrystals during 2 hours is 100%(TiO₂-9)>93%(TiO₂-3)>80%(TiO₂-6),which is ascribed to the synergistic effects of facet effect,size effect and separation and transport efficiency of photoinduced charge carriers.
- anatase-TiO₂ /
- {001} facets /
- methyl orange (MO) /
- photocatalytic activity

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具有不同{001}晶面暴露分数的纳米TiO₂制备及其光催化性能研究

doi: 10.3969/j.issn.1003-0972.2019.02.022

信阳师范学院化学化工学院, 河南信阳 464000

基金项目:

作者简介:
刘小刚(1986-),男,甘肃平凉人,讲师,博士,主要从事能源与环境催化材料的设计以及光电化学性能优化等研究.

收稿日期: 2018-10-25
修回日期: 2019-01-15
刊出日期: 2019-04-10

中图分类号: TQ134.1

关键词:

锐钛矿TiO₂ /

{001}晶面 /

甲基橙 /

光催化性能

摘要: 以钛酸四丁酯（TBOT）为钛源、氢氟酸（HF）为形貌控制剂，采用水热法分别制备了具有40%、73%和85%{001}晶面暴露分数的纳米锐钛矿相TiO₂单晶.所制备TiO₂样品采用X-射线粉末衍射（XRD）、紫外-可见漫反射吸收（UV-Vis DRS）和扫描电子显微镜（SEM）等测试方法进行结构和形貌表征，在此基础上评价紫外光照射下的降解甲基橙（MO）性能.结果表明：所制备TiO₂样品2 h之内对MO的降解率分别为：100%（TiO₂-9）>93%（TiO₂-3）>80%（TiO₂-6），TiO₂的光催化性能是晶面效应、尺寸效应以及载流子的分离及迁移效率等协同作用的结果.