锐钛矿中的马格内利相强力促进无助催化剂光催化产氢
材料科学
2020-04-15 v1
摘要
二氧化钛的马格内利相（如Ti4O7、Ti5O9等）提供电子特性，即室温下的稳定金属性行为。在本稿件中，我们证明在热气溶胶合成过程中在锐钛矿内禀形成的纳米级马格内利相能够实现显著的光催化H2生成。这无需在锐钛矿中使用任何外源助催化剂。在优化条件下，获得30%锐钛矿、25% Ti4O7和20% Ti5O9的混合相颗粒，其在太阳光下可直接光催化产H2，速率为145 micromol h-1 g-1。这些锐钛矿颗粒含有5-10 nm尺寸的Ti4O7和Ti5O9互生相。关键在于Ti4O7的金属性能带诱导了颗粒内电荷分离与转移级联，其具有合适的能量和有利的尺寸，对H2生成极为有效。
引用
@article{arxiv.2004.06583,
title = {Magneli-Phases in Anatase Strongly Promote Co-Catalyst-Free Photocatalytic Hydrogen Evolution},
author = {Maximilian Domaschke and Xuemei Zhou and Lukas Wergen and Stefan Romeis and Matthias E. Miehlich and Karsten Meyer and Wolfgang Peukert and Patrik Schmuki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.06583},
year = {2020}
}