有序/无序蓝色TiO2的能带重构用于可见光光催化
材料科学
2020-10-20 v1 化学物理
摘要
含或不含贵金属的黑色TiO2已被提出用于可见光光催化，但其催化效率仍较低。作为替代，如锐钛矿与金红石相混合的TiO2通常需不可避免地引入贵金属以用于可见光催化剂。本文中，我们通过碱金属的选择性相还原，制备了无贵金属、具有II型能带排列的有序锐钛矿/无序金红石结构的蓝色TiO2可见光光催化剂。该异质结构中改变的能带排列由吸收谱和紫外光电子能谱确定，并进一步由瞬态电荷分离证实。通过延长还原时间由有序相转变为无序相，I型与II型能带排列被清晰重构，且随之观察到光吸收增强。原始样品初始为I型，经3天锂还原后由无序金红石相组织出II型。由于II型异质结的高效电子与空穴分离，该II型无序金红石TiO2异质结构在太阳光驱动产氢反应中表现出比常规P25 TiO2高55倍的显著光催化性能。此外，相较于贵金属修饰的I型原始锐钛矿/金红石相混合TiO2，该重构II型异质结TiO2在相当光催化性能下所需Pt助催化剂量减少了10倍。
引用
@article{arxiv.2010.09328,
title = {Band restructuring of ordered/disordered blue TiO2 for visible photocatalyst},
author = {Simgeon Oh and Ji-Hee Kim and Hee Min Hwang and Doyoung Kim and Joosung Kim and G. Hwan Park and Joon Soo Kim and Young Hee Lee and Hyoyoung Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.09328},
year = {2020}
}
备注
25 pages, 6 figures