二维纳米片金红石TiO2的可控合成及光催化性能

doi:10.3969/j.issn.1006-396X.2019.06.004

石油化工高等学校学报 ›› 2019, Vol. 32 ›› Issue (6): 22-26.DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2019.06.004

二维纳米片金红石TiO₂的可控合成及光催化性能

高文龙，陈雪冰，张静

（辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁抚顺 113001）

收稿日期:2019-04-15 修回日期:2019-05-24 出版日期:2019-12-25 发布日期:2019-12-24
通讯作者: 张静(1980⁃)，女，博士，教授，从事光催化、生物质催化转化、清洁能源材料开发等方面研究；E⁃mail：jingzhang_dicp@live.cn
作者简介:高文龙(1991-)，男，硕士研究生，从事光催化、光谱表征等方面研究；E-mail：1058011161@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金(21573101)；辽宁省高等学校创新人才支持计划(LR2017011)；辽宁省百千万人才工程科技项目([2017]96)；辽宁省自然科学基金重点项目(20180510002)

Controllable Synthesis and Photocatalytic Properties of 2D Nanosheets Rutile TiO₂

Gao Wenlong，Chen Xuebing，Zhang Jing

（College of Chemistry, Chemical Engineering and Environmental Engineering，Liaoning Shihua University，Fushun Liaoning 113001，China）

Received:2019-04-15 Revised:2019-05-24 Published:2019-12-25 Online:2019-12-24

摘要/Abstract

摘要： 采用水热法，低温条件下合成了二维纳米片状的金红石二氧化钛(TiO₂)半导体材料，利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和表面光电压谱(SPV)研究了反应过程中HCl浓度对TiO₂材料的晶相、结晶性、形貌、粒径和光电性能等性质的影响。结果表明，HCl浓度为3、5、7 mol/L时分别合成了微球、纳米片和纳米棒状的金红石TiO₂；上述3种形貌的金红石TiO₂均显示了高于采用焙烧法得到的金红石TiO₂的光催化降解罗丹明B活性；与微球和纳米棒结构相比，纳米片金红石TiO₂具有更加优异的光催化性能。SPV结果表明，纳米片金红石TiO₂具有更高的光生电荷分离和迁移效率。

关键词: 二维纳米片, 金红石TiO₂, 光催化, 罗丹明B

Abstract: A two⁃dimensional nano flake rutile titanium dioxide (TiO₂) semiconductor material was synthesized under low temperature by hydrothermal method.The effects of HCl concentration on the crystalline phase,crystallinity,morphology,particle size and photoelectric properties of obtained TiO₂ particles are studied using XRD,SEM and SPV.The results indicate that the micron spherical,nanosheets and nanorods rutile TiO₂ particles can be synthesized by controlling the HCl concentration at 3,5,7 mol/L,respectively.Moreover,the photocatalytic performance of obtained rutile TiO₂ particles is further investigated by degradation of rhodamine B. The results show that the activities of micron spherical,nanosheets and nanorods rutile TiO₂ samples are higher than that of traditional rutile TiO₂sample obtained by calcination method.Compared with micron spherical and nanorods rutile TiO₂ samples,2D nanosheets rutile TiO₂ sample has better photocatalytic properties.SPV results reveal that the 2D nanosheets rutile TiO₂ has a significant efficiency on photogenerated charges separation and migration.

高文龙，陈雪冰，张静. 二维纳米片金红石TiO₂的可控合成及光催化性能[J]. 石油化工高等学校学报, 2019, 32(6): 22-26.

Gao Wenlong，Chen Xuebing，Zhang Jing. Controllable Synthesis and Photocatalytic Properties of 2D Nanosheets Rutile TiO₂[J]. Journal of Petrochemical Universities, 2019, 32(6): 22-26.

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Controllable Synthesis and Photocatalytic Properties of 2D Nanosheets Rutile TiO₂

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