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《TiO_2納米管陣列覆蓋Si薄膜光催化還原CO_2性能的研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第27卷第8期無機化學學報Vo1.27No.82011年8月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY15551563TiO2納米管陣列覆蓋Si薄膜光催化還原CO2性能的研究劉有松1張斌1朱蕾1常曉峰1李健生2姬廣斌,l(南京航空航天大學,材料科學與技術學院,南京211100)(南京理工大學,環(huán)境與生物工程學院,南京210094)摘要:本工作采用CVD法在陽極氧化TiO,納米管陣列膜表面沉積一層非晶Si膜,通過退火后得到晶化了的Si膜/TiO納米管陣列的復合結構.并初步就其光催化還原c0,制備碳氫化合物的活性進行研究
2、。拉曼光譜(Raman)、X射線衍射(XRD)、場發(fā)射掃描電鏡(FE.SEM1、高分辨透射電子顯微鏡(TEM)等微結構表征結果表明所制備的TiO納米管陣列的厚度為270nm左右,管直徑約為70nIn,管壁厚度約為16nm。覆蓋的si膜已晶化,其厚度約為300nm。通過高效液相色譜(HPLc)及總有機碳rr0C)來檢測光催化還原液相產物中的甲酸及總有機碳含量,發(fā)現(xiàn)負載Si膜后的TiO,納米管陣列光催化性能有所提高,在裝有400cut濾光片氙燈照射2h下TOC含量從21.2Ing.L一增長到29.5mg.L~,表明Si與TiO的復合可有效的提高光
3、催化還原CO的活性.這可能與該異質結結構可增加對光的吸收并且可降低光生空穴一電子對復合有關光催化循環(huán)實驗表明所制得的催化劑在循環(huán)5次后仍可保持91.6%的催化活性關鍵詞:硅;二氧化鈦;光催化;還原;甲酸;總有機碳中圖分類號:0643.36文獻標識碼:A文章編號:1001—4861(2011)08—1555—09PhotocatalyticReductionofC02overTiO2NanotubeArraysCoveredwithSiThinFilmLIUYou—SongZHANGBinZHULeiCHANGXiao—FengLIJian—S
4、heng2JIGuang—Bin'(CollegeofM~eddsScienceandTechnology,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing211100,China)(CollegeofEnvironmentandBiologyEngineering,NanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing21009~China)Abstract:Inthecurrentstudy,thecompositestructureofSi
5、(thinfilm)/TiO2(nanotubearrays)hasbeenfabricatedviaannealingamorphousTiO2(nanotubearrays,synthesizedbyanodizingtitaniumfoil)onwhichwascoatedbySifilmthroughchemicalvapordeposition(CVD)method,andthephotocatalyticreductionofCO2forhydrocarboncompounds(suchlikeformicacid)convers
6、iononas—preparedSi/TiO2structurehasbeeninitiallyinvestigatedaswel1.ThestructureofSi/TiO2nanotubearrayswascharacterizedbyX.raypowderraydiffraction(XRD)。scanningelectronmicroscopy(SEM),Ramanspectra(Raman)andtransmissionelectronmicroscopy(TEM).Thelength,diameterandwallthicknes
7、sofas.preparedTiO2nanotubearraysweremeasuredatabout270nm.70nmand16nm,respectively.ThethicknessofthecrystallizedSifilmwastestedataround300nm.Theamounttotalorganiccarbonaswellasformicacidproducedintheliquidphasewasdetectedbyhighperformanceliquidchromatography(HPLC)andtotalorg
8、aniccarbonanalyzer(TOC).Itwasfoundthatthephotocatalyticpropertywasenhancedobviousl