介质阻挡放电作用下快速制备缺陷纳米二氧化钛及其光催化性能研究

作者：张国平; 于雷; 赵佳策; 邬山贵; 胡涛

来源：化工技术与开发, 2023, 52(08): 14-19+37.

• 氧空位
• TiO2
• 等离子体
• 光催化

缺陷二氧化钛（TiO2）已被广泛研究并应用于光催化降解有机污染物领域。为了快速制备光催化性能优异的缺陷TiO2材料，本文以氮气（N2）和氢气（H2）为工作气体，采用介质阻挡放电（DBD）等离子体短时间（60 s）放电，成功制备了缺陷纳米TiO2催化剂，在可见光照射下，80min即可达到94.73%的催化降解性能，光催化降解速率约为未经处理的纳米TiO2的3.09倍。表征分析结果表明，经DBD等离子体处理后，TiO2表面引入了表面氧空位和Ti3+缺陷，形成了Ti3+-Ov-Ti3+缺陷能级，禁带宽度从3.2 eV减小至2.97 eV，增强了TiO2材料在可见光区域的吸收光能力，同时，光生电子-空穴复合率受到抑制，TiO2催化剂的光催化活性因此得到提升。