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学科主题物理化学
TiO2光催化机理的原位红外光谱以及时间分辨红外光谱研究
沈帅
2014-05-16
导师李灿 ; 冯兆池
专业物理化学
授予单位中国科学院研究生院
学位博士
英文摘要本论文利用时间分辨红外光谱和原位红外光谱研究异相结、助催化剂、元素掺杂三种影响光催化活性的作用机制,主要取得如下结果:研究了具有锐钛矿-金红石相结的TiO2中光生电子的转移问题。研究发现锐钛矿相TiO2和金红石相TiO2中光生电子衰减动力学具有明显不同的特点。相比于相同晶相组成的机械混合的TiO2样品,具有异相结的TiO2中光生电子初始吸光度明显降低,且在甲醇条件下降低更加明显,证明具有异相结的TiO2中存在光生电子转移,浅层能级中的光生电子经锐钛矿-金红石相结从锐钛矿向金红石转移。研究了M/TiO2(M=Pt,Pd,Au,Ag)光催化剂中贵金属助催化剂的作用。光照条件下,CO吸附在Pt上的吸附峰发生红移证明了TiO2上的光生电子转移到Pt上。原位红外光谱和表面光伏谱表明,对于不同贵金属助催化剂,费米能级较低的Pt、Pd助催化剂分离捕获光生电子的能力明显高于费米能级较高的Au、Ag等助催化剂。研究了SrTiO¬3(La,Cr)光催化剂中Cr的掺杂对于光生电子动力学的影响。时间分辨红外光谱研究表明,在Cr6+存在时,光生电子衰减明显变快;只有Cr3+存在时,光生电子的衰减变慢,说明Cr3+更有利于抑制光生电子空穴的复合,从而提高光催化产氢的活性。时间分辨光谱显示Pt的担载可以显著增加SrTiO3(La,Cr)中光生电子的数目及寿命,表明Pt的担载可以有效抑制掺杂SrTiO3表面的电子空穴的复合。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/119894
专题中国科学院大连化学物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
沈帅. TiO2光催化机理的原位红外光谱以及时间分辨红外光谱研究[D]. 中国科学院研究生院,2014.
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