Ru负载TiO2纳米管阵列的制备及其光电催化性能

作者：王竹梅; 沈宗洋; 李月明; 左建林

来源：稀有金属, 2020, 44(06): 609-615.

DOI：10.13373/j.cnki.cjrm.xy18120018

• 光催化
• 二氧化钛
• Ru负载
• 异质结
• 可见光
• 甲基橙

结合阳极氧化法和脉冲沉积法合成了管径约40～70 nm、管壁厚约10 nm、管长约1μm、管壁上附着Ru纳米颗粒的TiO2纳米管光催化剂(Ru/TiO2),实现了金属Ru纳米颗粒在TiO2纳米管表面的均匀负载。研究了RuCl3浓度和煅烧温度对TiO2纳米管的微观结构、光吸收特性及光催化活性的影响。结果表明:Ru的负载使Ru/TiO2纳米管的光学带隙值有所减小,光响应阈值发生红移;锐钛矿相TiO2与少量金红石相TiO2可形成异质结,纳米Ru可俘获光生电子,两者都可促进光生电子-空穴对的分离,从而提升降解效率;另外,外加偏压也可促进光生电子-空穴对的分离,从而进一步提升降解效率。当脉冲沉积液中RuCl3浓度为0. 05 mol·L-1,经600℃煅烧后的Ru/TiO2纳米管阵列的光催化活性最好,对甲基橙降解1 h,紫外光下的光催化和光电催化分解比例由纯TiO2纳米管的38. 6%和48. 5%提升至52. 0%和70. 5%,可见光下的光催化和光电催化分解比例由纯TiO2纳米管的7. 1%和17. 2%提升至36. 3%和75. 2%。

• 单位
  景德镇陶瓷大学