SPR增强贵金属M嵌入空盒TiO2纳米反应器制备及其可见光降解RhB

作者：刘欢; 刘芷含; 冉兰; 庞凯琳; 陈连清^*

来源：化学研究与应用, 2023, 35(11): 2607-2613.

• SPR效应
• 嵌入型纳米空盒光反应器
• 肖特基结
• 可见光降解
• 新技术

为寻求更高效、对可见光强响应的光催化材料,制定出一项嵌入型纳米空盒光反应器的合成新技术,先采用拓扑相变法和空氛烧结法合成空盒状TiO2(TiO2-HNBs),然后将贵金属M以肖特基结嵌入TiO2-HNBs制备纳米反应器,再对持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutant,POPs)(模型染料为罗丹明B)进行可见光降解测试。结果显示,这种嵌入型纳米空盒光反应器表现出非常优异的光催化性能。与P25相比,光降解效率提高4至5倍,尤其是嵌入Au纳米棒的纳米空盒光反应器(Au-NRs/TiO2-HNBs,TR),150min对RhB的降解效率可达98.5%。这得益于TiO2空盒形貌优化以及贵金属M的表面等离子体共振效应(Surface Plasmon Resonance,SPR),在可见光响应下,金属产生的热电子能量高,易克服肖特基势垒从金属纳米颗粒转移到TiO2导带上,有效转移和分离光生电子-空穴对。同时光催化活性与金属粒子的形貌密切相关,TR嵌入型纳米空盒光反应器表现出最高的催化活性。

• 单位
  中南民族大学