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可见光下高催化活性不同结构Sr/TiO2催化剂的制备和表征
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O644[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]浙江工业大学生物与环境工程学院,杭州310014, [2]浙江工业大学化学工程学院,催化反应工程研究所,杭州310014
  • 相关基金:国家自然科学基金(21107096)资助项目
中文摘要:

采用分步沉积法制备不同Sr/Ti摩尔比例的Sr/TiO2催化剂,以X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis RDS)等手段对样品进行了表征,以可见光催化降解亚甲基蓝为模型反应考察样品光催化活性.结果表明,催化剂的活性和结构随Sr/Ti摩尔比(n(Sr)/n(Ti))的变化而变化,当n(Sr)/n(Ti)≤3/2时,催化剂呈由TiO2和SrTiO3组成的球状结构;而当n(Sr)/n(Ti)在3/2与4/1之间时,催化剂呈片状结构,且随着n(Sr)/n(Ti)增大,催化剂组成由SrTiO3和Sr2TiO4变为Sr2TiO4和Sr(OH)2?H2O;当n(Sr)/n(Ti)=9/1时,催化剂呈以Sr(OH)2?H2O为主的针状结构.其中, n(Sr)/n(Ti)=4/1的样品表现出最高的光催化活性,一级反应速率为SrTiO3钙钛矿催化剂的5.0倍,商用P25的86.7倍.

英文摘要:

Sr/TiO2 catalysts with different Sr/Ti molar ratios (n(Sr)/n(Ti)) were synthesized by fractional precipitation. The samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Fourier transform infrared (FT-IR) spectrometry, and ultraviolet-visible diffuse reflectance spectrophotometry (UV-Vis RDS). The photocatalytic activity of the samples under visible light was determined using the photocatalytic degradation of methylene blue. The photocatalytic activities and structures of the catalysts changed with n(Sr)/n(Ti) molar ratio. When n(Sr)/n(Ti)≤3/2, the catalysts, which were composed of TiO2 and SrTiO3, showed a globular structure. When n(Sr)/n(Ti) was between 3/2 and 4/1, the catalysts had a flaky structure. As the n(Sr)/n(Ti) increased, the composition of the catalysts changed from SrTiO3 and Sr2TiO4 to Sr2TiO4 and Sr(OH)2?H2O. When the n(Sr)/n(Ti) ratio was 9/1, the catalyst mainly consisted of Sr(OH)2?H2O and exhibited an acicular structure. The sample with n(Sr)/n(Ti)=4/1 exhibited the highest photocatalytic activity;its first-order reaction rate constant was 5.0 times as high as that of the perovskite catalyst SrTiO3 and 86.7 times as high as that of the commercial Ti photocatalyst P25.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 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,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,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:24781