二氧化钛包裹金纳米棒核壳材料的制备及其光解水制氢

编号：NMJS07658

篇名：二氧化钛包裹金纳米棒核壳材料的制备及其光解水制氢

作者：刘兵 宫辉力 刘锐 胡长文

关键词： 光催化 二氧化钛 金纳米棒 可见光 光解水

机构： 首都师范大学资源环境与旅游学院 北京理工大学化学与化工学院

摘要： 利用溶胶凝胶法制备了金纳米棒(GNR)与TiO2的核壳结构复合材料——GNR@TiO2,粒径为200 nm左右。经水热晶化后的材料粒径为300 nm左右,GNR形貌和局域表面等离子共振(LSPR)峰保持稳定,其外边包裹着树枝状的锐钛矿相TiO2壳层。采用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)、紫外可见吸收光谱、光催化制氢性能等技术手段测试表征了样品的结构及性能。结果表明,晶化后的GNR@TiO2在可见光范围内制氢速率为31.0μmol/(g·h),相较与晶化前7.3μmol/(g·h)得到了明显提升。最后结合实验结果和时域有限差分(FDTD)分析了催化产氢机理:LSPR促进了可见光吸收,锐钛矿TiO2对电场的增强促进了光生电子-空穴分离,同时晶化后的TiO2壳层疏松多介孔,增加了活性位点,有利于传质。