注册 English

微波辅助溶剂热合成In-Si共改性TiO2的增强光催化性能

田红 ,  王会香 ,  史卫梅 ,  徐耀

downloadPDF
引用本文: 田红, 王会香, 史卫梅, 徐耀. 微波辅助溶剂热合成In-Si共改性TiO2的增强光催化性能[J]. 物理化学学报, 2014, 30(8): 1543-1549. doi: 10.3866/PKU.WHXB201406161 shu
Citation:  TIAN Hong, WANG Hui-Xiang, SHI Wei-Mei, XU Yao. Microwave-Assisted Solvothermal Synthesis of In-Si Co-Modified TiO2 Photocatalysts with Enhanced Photocatalytic Activity[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2014, 30(8): 1543-1549. doi: 10.3866/PKU.WHXB201406161 shu

微波辅助溶剂热合成In-Si共改性TiO2的增强光催化性能

  • 基金项目:

    山西省自然科学基金（2011011007-3）资助项目 

摘要:

利用微波辅助溶剂热法合成了In-Si 共改性的TiO2 光催化剂. 粉末X 射线衍射（XRD）、激光拉曼（Raman）光谱、N2吸脱附（BET）、X射线光电子能谱（XPS）、光致发光（PL）光谱和紫外-可见漫反射光谱（UV-VisDRS）等实验表明，尽管掺杂和改性后TiO2结晶度略有降低，但不影响光催化剂锐钛相的形成. Si 掺杂入TiO2晶格使颗粒变小，比表面积变大. In 不能进入TiO2晶格，在TiO2表面形成了In2O3. 罗丹明B（RhB）降解实验显示，In-Si 共改性TiO2表现出很高的紫外和可见光催化活性，Si：In：Ti 的摩尔比为0.03：0.02：1 的样品（IST-2）光催化活性最高，紫外光下3 min 即可将RhB降解完全，可见光下120 min RhB降解率为97%，这是由材料的高表面积，In2O3-TiO2复合半导体之间高效电荷转移及染料敏化等共同作用所致. 对于苯酚，光催化降解则相对缓慢，700 min内尚不能降解完全.

English

    1. [1]

      (1) Cheng, B.; Le, Y.; Yu, J. G. J. Hazard. Mater. 2010, 177 (1-3), 971. doi: 10.1016/j.jhazmat.2010.01.013

      (1) Cheng, B.; Le, Y.; Yu, J. G. J. Hazard. Mater. 2010, 177 (1-3), 971. doi: 10.1016/j.jhazmat.2010.01.013

    2. [2]

      (2) Liu, X.; Fang, Z.; Zhang, X.; Zhang,W.;Wei, X.; Geng, B. Cryst. Growth Des. 2009, 9 (1), 197. doi: 10.1021/cg800213w(2) Liu, X.; Fang, Z.; Zhang, X.; Zhang,W.;Wei, X.; Geng, B. Cryst. Growth Des. 2009, 9 (1), 197. doi: 10.1021/cg800213w

    3. [3]

      (3) Song, L.; Zhang, S.; Chen, B. Catal. Commun. 2009, 10 (12), 1565. doi: 10.1016/j.catcom.2009.03.022(3) Song, L.; Zhang, S.; Chen, B. Catal. Commun. 2009, 10 (12), 1565. doi: 10.1016/j.catcom.2009.03.022

    4. [4]

      (4) Yang, G.; Jiang, Z.; Shi, H.; Xiao, T.; Yan, Z. J. Mater. Chem. 2010, 20 (25), 5301. doi: 10.1039/c0jm00376j(4) Yang, G.; Jiang, Z.; Shi, H.; Xiao, T.; Yan, Z. J. Mater. Chem. 2010, 20 (25), 5301. doi: 10.1039/c0jm00376j

    5. [5]

      (5) Zhao,W. R.; Zeng,W. J.; Xi, H. P.; Yu, X. X. Acta Phys. -Chim. Sin. 2014, 30 (4), 761. [赵伟荣, 曾婉昀, 奚海萍, 余纤纤. 物理化学学报, 2014, 30 (4), 761.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201402132(5) Zhao,W. R.; Zeng,W. J.; Xi, H. P.; Yu, X. X. Acta Phys. -Chim. Sin. 2014, 30 (4), 761. [赵伟荣, 曾婉昀, 奚海萍, 余纤纤. 物理化学学报, 2014, 30 (4), 761.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201402132

    6. [6]

      (6) Liu, M.; Piao, L.; Zhao, L.; Ju, S.; Yan, Z.; He, T.; Zhou, C.; Wang,W. Chem. Commun. 2010, 46 (10), 1664. doi: 10.1039/b924172h(6) Liu, M.; Piao, L.; Zhao, L.; Ju, S.; Yan, Z.; He, T.; Zhou, C.; Wang,W. Chem. Commun. 2010, 46 (10), 1664. doi: 10.1039/b924172h

    7. [7]

      (7) Hidal , M. C.; Aguilar, M.; Maicu, M.; Navío, J. A.; Colón, G. Catal. Today. 2007, 129 (1-2), 50. doi: 10.1016/j.cattod.2007.06.053(7) Hidal , M. C.; Aguilar, M.; Maicu, M.; Navío, J. A.; Colón, G. Catal. Today. 2007, 129 (1-2), 50. doi: 10.1016/j.cattod.2007.06.053

    8. [8]

      (8) Kudo, A.; Miseki, Y. Chem. Soc. Rev. 2009, 38 (1), 253. doi: 10.1039/b800489g(8) Kudo, A.; Miseki, Y. Chem. Soc. Rev. 2009, 38 (1), 253. doi: 10.1039/b800489g

    9. [9]

      (9) He, Z.; Xie, L.; Song, S.;Wang, C.; Tu, J.; Hong, F.; Liu, Q.; Chen, J.; Xu, X. J. Mol. Catal. A: Chem. 2010, 319 (1-2), 78. doi: 10.1016/j.molcata.2009.12.003(9) He, Z.; Xie, L.; Song, S.;Wang, C.; Tu, J.; Hong, F.; Liu, Q.; Chen, J.; Xu, X. J. Mol. Catal. A: Chem. 2010, 319 (1-2), 78. doi: 10.1016/j.molcata.2009.12.003

    10. [10]

      (10) Liu, M.; You,W.; Lei, Z.; Zhou, G.; Yang, J.;Wu, G.; Ma, G.; Luan, G.; Takata, T.; Hara, M.; Domen, K.; Li, C. Chem. Commun. 2004, 2192.(10) Liu, M.; You,W.; Lei, Z.; Zhou, G.; Yang, J.;Wu, G.; Ma, G.; Luan, G.; Takata, T.; Hara, M.; Domen, K.; Li, C. Chem. Commun. 2004, 2192.

    11. [11]

      (11) Rodríguez- nzález, V.; Zanella, R.; del Angel, G.; Gómez, R. J. Mol. Catal. A: Chem. 2008, 281 (1-2), 93. doi: 10.1016/j.molcata.2007.07.009(11) Rodríguez- nzález, V.; Zanella, R.; del Angel, G.; Gómez, R. J. Mol. Catal. A: Chem. 2008, 281 (1-2), 93. doi: 10.1016/j.molcata.2007.07.009

    12. [12]

      (12) Yu, J.; Xiong, J.; Cheng, B.; Liu, S. Appl. Catal. B 2005, 60 (3-4), 211. doi: 10.1016/j.apcatb.2005.03.009(12) Yu, J.; Xiong, J.; Cheng, B.; Liu, S. Appl. Catal. B 2005, 60 (3-4), 211. doi: 10.1016/j.apcatb.2005.03.009

    13. [13]

      (13) Wang, E.; Yang,W.; Cao, Y. J. Phys. Chem. C 2009, 113 (49), 20912. doi: 10.1021/jp9041793(13) Wang, E.; Yang,W.; Cao, Y. J. Phys. Chem. C 2009, 113 (49), 20912. doi: 10.1021/jp9041793

    14. [14]

      (14) Sasikala, R.; Shirole, A. R.; Sudarsan, V.; Jagannath; Sudakar, C.; Naik, R.; Rao, R. Appl. Catal. A 2010, 377 (1-2), 47. doi: 10.1016/j.apcata.2010.01.039(14) Sasikala, R.; Shirole, A. R.; Sudarsan, V.; Jagannath; Sudakar, C.; Naik, R.; Rao, R. Appl. Catal. A 2010, 377 (1-2), 47. doi: 10.1016/j.apcata.2010.01.039

    15. [15]

      (15) Peng, X. S.; Meng, G.W.; Zhang, J.;Wang, X. F.;Wang, Y.W.; Wang, C. Z.; Zhang, L. D. J. Mater. Chem. 2002, 12 (5), 1602. doi: 10.1039/b111315a(15) Peng, X. S.; Meng, G.W.; Zhang, J.;Wang, X. F.;Wang, Y.W.; Wang, C. Z.; Zhang, L. D. J. Mater. Chem. 2002, 12 (5), 1602. doi: 10.1039/b111315a

    16. [16]

      (16) Kuo, C.; Lu, S.;Wei, T. J. Cryst. Growth 2005, 285 (3), 400. doi: 10.1016/j.jcrysgro.2005.08.028(16) Kuo, C.; Lu, S.;Wei, T. J. Cryst. Growth 2005, 285 (3), 400. doi: 10.1016/j.jcrysgro.2005.08.028

    17. [17]

      (17) Motta, F. V.; Lima, R. C.; Marques, A. P. A.; Leite, E. R.; Varela, J. A.; Lon , E. Mater. Res. Bull. 2010, 45 (11), 1703. doi: 10.1016/j.materresbull.2010.06.056(17) Motta, F. V.; Lima, R. C.; Marques, A. P. A.; Leite, E. R.; Varela, J. A.; Lon , E. Mater. Res. Bull. 2010, 45 (11), 1703. doi: 10.1016/j.materresbull.2010.06.056

    18. [18]

      (18) Shibata, H.; Ogura, T.; Mukai, T.; Ohkubo, T.; Sakai, H.; Abe, M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127 (47), 16396. doi: 10.1021/ja0552601(18) Shibata, H.; Ogura, T.; Mukai, T.; Ohkubo, T.; Sakai, H.; Abe, M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127 (47), 16396. doi: 10.1021/ja0552601

    19. [19]

      (19) Das, S. K.; Bhunia, M. K.; Bhaumik, A. Dalton Trans. 2010, 39 (18), 4382. doi: 10.1039/c000317d(19) Das, S. K.; Bhunia, M. K.; Bhaumik, A. Dalton Trans. 2010, 39 (18), 4382. doi: 10.1039/c000317d

    20. [20]

      (20) Wilson, G. J.;Will, G. D.; Frost, R. L. J. Mater. Chem. 2002, 12 (6), 1787. doi: 10.1039/b200053a(20) Wilson, G. J.;Will, G. D.; Frost, R. L. J. Mater. Chem. 2002, 12 (6), 1787. doi: 10.1039/b200053a

    21. [21]

      (21) Li, Z.; Hou, B.; Xu, Y.;Wu, D.; Sun, Y. H. J. Colloid Interface Sci. 2005, 288, 149. doi: 10.1016/j.jcis.2005.02.082(21) Li, Z.; Hou, B.; Xu, Y.;Wu, D.; Sun, Y. H. J. Colloid Interface Sci. 2005, 288, 149. doi: 10.1016/j.jcis.2005.02.082

    22. [22]

      (22) Li, F.; Jiang, Y.; Xia, M.; Sun, M.; Xue, B.; Liu, D.; Zhang, X. J. Phys. Chem. C 2009, 113 (42), 18134. doi: 10.1021/jp902558z(22) Li, F.; Jiang, Y.; Xia, M.; Sun, M.; Xue, B.; Liu, D.; Zhang, X. J. Phys. Chem. C 2009, 113 (42), 18134. doi: 10.1021/jp902558z

    23. [23]

      (23) Yu, C.; Yu, J. C.; Zhou,W.; Yang, K. Catal. Lett. 2010, 140 (3-4), 172.(23) Yu, C.; Yu, J. C.; Zhou,W.; Yang, K. Catal. Lett. 2010, 140 (3-4), 172.

    24. [24]

      (24) Shi,W.; Chen, Q.; Xu, Y.;Wu, D.; Huo, C. J. Solid State Chem. 2011, 184, 1983. doi: 10.1016/j.jssc.2011.05.056(24) Shi,W.; Chen, Q.; Xu, Y.;Wu, D.; Huo, C. J. Solid State Chem. 2011, 184, 1983. doi: 10.1016/j.jssc.2011.05.056

    25. [25]

      (25) Cong, Y.; Zhang, J.; Chen, F.; Anpo, M.; He, D. J. Phys. Chem. C 2007, 111 (28), 10618. doi: 10.1021/jp0727493(25) Cong, Y.; Zhang, J.; Chen, F.; Anpo, M.; He, D. J. Phys. Chem. C 2007, 111 (28), 10618. doi: 10.1021/jp0727493

    26. [26]

      (26) Sun, Y.; Murphy, C.; Reyesgil, K.; Reyesgarcia, E.; Lilly, J. Int. J. Hydrog. Energy 2008, 33 (21), 5967. doi: 10.1016/j.ijhydene.2008.07.100(26) Sun, Y.; Murphy, C.; Reyesgil, K.; Reyesgarcia, E.; Lilly, J. Int. J. Hydrog. Energy 2008, 33 (21), 5967. doi: 10.1016/j.ijhydene.2008.07.100

    27. [27]

      (27) Zhou,W.; Liu, H.;Wang, J.; Liu, D.; Du, G.; Cui, J. ACS Appl. Mat. Interfaces 2010, 2 (8), 2385. doi: 10.1021/am100394x(27) Zhou,W.; Liu, H.;Wang, J.; Liu, D.; Du, G.; Cui, J. ACS Appl. Mat. Interfaces 2010, 2 (8), 2385. doi: 10.1021/am100394x

    28. [28]

      (28) Gao, B.; Ma, Y.; Cao, Y.; Yang,W.; Yao, J. J. Phys. Chem. B 2006, 110 (29), 14391. doi: 10.1021/jp0624606(28) Gao, B.; Ma, Y.; Cao, Y.; Yang,W.; Yao, J. J. Phys. Chem. B 2006, 110 (29), 14391. doi: 10.1021/jp0624606

    29. [29]

      (29) Chen, Y.; Zhou, X.; Zhao, X.; He, X.; Gu, X. Mater. Sci. Eng. B 2008, 151 (2), 179. doi: 10.1016/j.mseb.2008.05.019(29) Chen, Y.; Zhou, X.; Zhao, X.; He, X.; Gu, X. Mater. Sci. Eng. B 2008, 151 (2), 179. doi: 10.1016/j.mseb.2008.05.019

    30. [30]

      (30) Xiang, Q.; Yu, J.;Wong, P. J. Colloid Interface Sci. 2011, 357, 163. doi: 10.1016/j.jcis.2011.01.093(30) Xiang, Q.; Yu, J.;Wong, P. J. Colloid Interface Sci. 2011, 357, 163. doi: 10.1016/j.jcis.2011.01.093

    31. [31]

      (31) Chen, C.; Ma,W.; Zhao, J. Chem. Soc. Rev. 2010, 39 (11), 4206. doi: 10.1039/b921692h(31) Chen, C.; Ma,W.; Zhao, J. Chem. Soc. Rev. 2010, 39 (11), 4206. doi: 10.1039/b921692h

    32. [32]

      (32) Wang, M.;Wang, X. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2007, 91 (19), 1782. doi: 10.1016/j.solmat.2007.06.006(32) Wang, M.;Wang, X. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2007, 91 (19), 1782. doi: 10.1016/j.solmat.2007.06.006

    33. [33]

      (33) Xiong, Z.; Zhang, L. L.; Ma, J.; Zhao, X. S. Chem. Commun. 2010, 46 (33), 6099. doi: 10.1039/c0cc01259a

      (33) Xiong, Z.; Zhang, L. L.; Ma, J.; Zhao, X. S. Chem. Commun. 2010, 46 (33), 6099. doi: 10.1039/c0cc01259a

  • 加载中
WeChat 扫一扫看文章
计量
  • PDF下载量:  438
  • 文章访问数:  757
  • HTML全文浏览量:  56
文章相关
  • 发布日期:  2014-07-18
  • 收稿日期:  2014-02-13
  • 网络出版日期:  2014-06-16
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章

All Rights Reserved by the Chinese Chemical Society   中国化学会 版权所有 京ICP备05002797号

本系统由北京仁和汇智信息技术有限公司开发    技术支持: info@rhhz.net