界面高分散Au调控p-TiO_2/Au/g-C_3N_4 Z型结的构建及光催化性能研究

作者：陈雪; 王松博; 何婷; 尹振; 张蕾; 杜威; 王学魁; 唐娜^*

来源：功能材料, 2021, 52(08): 8017-8023+8111.

DOI：10.3969/j.issn.1001-9731.2021.08.003

• 二氧化钛
• 氮化碳
• Z型结
• 电荷分离
• 光催化

在具有金属缺陷的p型TiO2表面原位负载高度分散Au纳米颗粒(APT)与g-C3N4复合后得到p-TiO2/Au/g-C3N4间接Z型结(PTC-x),采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析测试(TG)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光漫反射光谱(UV-Vis DRS)、电化学及交流阻抗测试(EIS)与自由基猝灭实验对复合物的组成和结构、光/电催化性能和电荷传递机制进行了评价。结果表明,PTC-x中Au高度分散且含量极低,并使p-TiO2/g-C3N4体系电荷传递方向从II型结变为间接Z型结,实现光生电荷空间分离的同时保持了较高的氧化还原能力,光催化性能显著提高。光照下,p-TiO2/Au/g-C3N4 Z型结的光催化活性顺序为:PTC-1> PTC-1.25> PTC-0.75> APT> g-C3N4,其中PTC-1降解苯酚速率分别为g-C3N4和APT的7.9倍和2.3倍。

• 单位
  天津科技大学; 材料学院