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摘要
较差的光催化产氢效率极大地阻碍了TiO2光催化剂的工业化应用。为此，本文在含有NH4VO3的磷酸盐溶液中，采用等离子体电解氧化(PEO)法制备了多孔TiO2/V2O5复合膜光催化剂，并通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子谱(XPS)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对其组成、结构及光吸收性质进行了表征，并采用气相色谱评价了薄膜催化剂的光催化产氢性能。研究了电解液中NH4VO3含量对膜的结构、组成和光催化产氢性能的影响。结果表明:复合膜催化剂主要由锐钛矿和金红石型TiO2组成，具有微孔结构，V2O5主要以无定形形式存在于膜中，与TiO2有很强的相互作用，影响TiO2的晶面间距。研究发现，元素V抑制了TiO2的结晶和金红石型TiO2的形成，扩大了薄膜的光学吸收范围。针对Na2S+Na2SO3溶液中的光催化产氢性能的研究显示，在质量浓度为1 g/L NH4VO3的电解液中制备的TiO2/V2O5薄膜的光催化活性最高，优于近年来报道的其他光催化剂。光催化重复实验表明，该复合膜催化剂具有较高的稳定性和较为恒定的光催化活性。
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单位哈尔滨工业大学; 首都航天机械有限公司
