(001)晶面主导的TiO2纳米片表面的F-对其光催化性能的影响

人工晶体学报, 2015, 44(9): 2373-2384.

(001)晶面主导的TiO2纳米片表面的F-对其光催化性能的影响

赵逢焕 ^1, , 董博华 ^2, , 石良 ^3, , 苏革 ^4, , 高荣杰 ^5, , 柳伟 ^6, , 曹立新 ^7,

1.中国海洋大学材料科学与工程研究院,青岛,266100

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基金项目: 国家自然科学基金(51372234)

关键词： TiO2纳米片 , 活性晶面 , 光催化 , 水热法

Effect of F-on the Photocatalytic Properties of TiO2 Nanosheets Dominated with (001) Facet

Keywords： TiO2 nanosheet , reactive facet , photocatalysis , hydrothermal method

采用水热法以HF为晶面控制剂制备了TiO2纳米片,并用NaOH溶液对其处理,以甲基橙、甲基紫、罗丹明B和亚甲基蓝四种染料为降解对象,研究了处理前后TiO2纳米片的光催化性能并提出了机理.通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等测试对处理前后TiO2纳米片的结构、形貌以及表面组成进行了表征.结果表明用NaOH溶液处理前后,样品均为边长24 nm、厚度6～7 nm、(001)晶面含量为84％的锐钛矿TiO2纳米片,但是处理后的样品表面F-、表面羟基和吸附水的数量都减少了,而且处理后样品的光催化活性降低.未经NaOH溶液处理的样品具有更高的光催化活性,归因于氟较氧更强的电负性可使TiO2表面吸附更多的水,促进了价带空穴对水的氧化,从而生成更多的羟基自由基.

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