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全固态平面型ITO/Fe^3+-TiO2/ITO光电催化器件的制备和催化性能
  • ISSN号:0253-9837
  • 期刊名称:《催化学报》
  • 时间:0
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京100871
  • 相关基金:国家自然科学基金(20407002); 国家重点基础研究发展计划(973计划 2002CB410802); 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室(北京大学)专项基金
中文摘要:

采用阳极氧化法在Ti基底上生长TiO2纳米管(TNT)阵列薄膜,利用扫描电镜和X射线衍射对样品的形貌和结构进行了表征.以TNT薄膜为光阳极、Ti网为光阴极,在酸性条件下进行紫外光光电催化还原Cr(VI),探讨了外加偏压、NaCl浓度、柠檬酸浓度以及Cr(VI)初始浓度对反应性能的影响.结果表明,外加电压有效地促进了电子和空穴的分离,使Cr(VI)的光电催化还原效率明显高于光催化;NaCl的引入增加了体系的导电性,可在一定程度上提高Cr(VI)的光电还原反应速率.另外,柠檬酸作为空穴捕获剂可有效地捕获光生空穴,在一定浓度范围内,Cr(VI)的光电还原反应速率随柠檬酸浓度的增加而增加.在1.5V偏压,1.0mol/LNaCl,0.5mmol/L柠檬酸条件下,初始浓度为17.7mg/L的Cr(VI)反应60min时,其转化率达到98.6%.

英文摘要:

TiO2 nanotube (TNT) arrays present excellent light trapping and electronic conduction ability. TNT film was prepared by the anodic oxidation method using Ti slice as the substrate. The morphology and structure of the TNT film were characterized by scanning electron microscopy and X-ray diffraction, respectively. Photoelectrocatalytic (PEC) reduction of Cr(VI) was carried out using the TNT arrays as the photoanode and Ti mesh as the photocathode under acid conditions and ultraviolet light irradiation. The influencing factors such as applied voltage, NaCl concentration, citric acid concentration, and Cr(VI) initial concentration were investigated. The applied voltage facilitates the separation of electron-hole pairs, making the PEC reaction rate of Cr(VI) much higher than that of photocatalysis. The introduction of NaCl increases the electrical conductivity of solution, getting enhanced PEC reaction rate of Cr(VI) to some extent. Citric acid, behaving as the hole scavenger, can capture photogenerated holes effectively. The PEC reaction rate of Cr(VI) increases with increasing citric acid concentration in a certain range. Under the conditions of 1.5 V voltage, 1.0 mol/L NaCl, and 0.5 mmol/L citric acid, the conversion of 17.7 mg/L Cr(VI) achieved 98.6% at 60 min irradiation.

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期刊信息
  • 《催化学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院大连化学物理研究所
  • 主编:李灿 张涛
  • 地址:大连市沙河口区中山路457号
  • 邮编:116023
  • 邮箱:chxb@dicp.ac.cn
  • 电话:0411-84379240
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-9837
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1195/O6
  • 邮发代号:8-93
  • 获奖情况:
  • 第三届国家期刊奖提名奖,中国科协精品科技期刊示范项目
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:19199