| 晶面协同TiO2的制备及其可见光催化特性 |
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| 引用本文： | 谢周云,夏静芬,张妮,唐力,张超妍,徐伊漪,杨国靖.晶面协同TiO2的制备及其可见光催化特性[J].环境科学学报,2022,42(9):51-60. |
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| 作者姓名： | 谢周云 夏静芬 张妮 唐力 张超妍 徐伊漪 杨国靖 |
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| 作者单位： | 1.浙江万里学院生物与环境学院，宁波 315100;2.湖南大学环境科学与工程学院，长沙 410082 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（No.51408551）；浙江省公益技术应用研究计划（No.LGF22E090008）；浙江省自然科学基金项目（No.LY21E080028）；浙江省一流学科开放基金（No.KF2021006）；浙江万里学院科研创新团队资助项目 |
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| 摘 要： | 以不同氟化物为晶面控制剂，采用超声辅助-溶胶凝胶法制备｛001｝和｛101｝晶面协同的F-TiO2，借助XRD、TEM和EDS表征其物相结构、微观形貌和元素组成，通过改变氟化物种类和添加量确定F-TiO2的最佳制备条件，并探讨其可见光催化过程中的主要活性物种及作用机理，研究关键反应参数对F-TiO2光催化活性的影响.结果表明，引入NH4F、NaF和HF可调控TiO2沿｛001｝、｛101｝晶面生长，同时F-掺杂能够增大材料的比表面积，制备所得材料的光催化性能均高于纯TiO2.但在NaBF4调控下合成的TiO2为锐钛矿/金红石/Na3TiF6三相共存的半导体耦合结构，可见光催化活性显著下降.当NH4F添加量为0.1 g时，材料显示出最强的光催化性能，可见光照射60 min后RhB的降解率为97.24%，矿化率达78.39%.降解反应符合一级反应动力学规律，速率常数为0.1321 min-1.通过自由基捕获实验和ESR测试发现，h+、·OH均以关键活性因子参与F-TiO2的可见光催化过程.F-TiO2光催化活性增强主要归因于｛001｝和｛101｝晶面的协同作用和表面异质结的形成，其能有效提高光催化反应过程中光生电子空穴对的分离和迁移效率.在可见光照射下，适当增加催化剂投加量，降低RhB初始浓度，控制溶液为中性环境，可显著提高材料的降解速率.
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| 关 键 词： | 氟化物 晶面协同TiO2 超声辅助-溶胶凝胶法 晶面调控 可见光催化 |
| 收稿时间： | 2021/12/6 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/2/27 0:00:00 |
Preparation of TiO2 with crystal facet synergy and its visible light photocatalytic properties |
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| XIE Zhouyun,XIA Jingfen,ZHANG Ni,TANG Li,ZHANG Chaoyan,XU Yiyi,YANG Guojing.Preparation of TiO2 with crystal facet synergy and its visible light photocatalytic properties[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2022,42(9):51-60. |
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| Authors: | XIE Zhouyun XIA Jingfen ZHANG Ni TANG Li ZHANG Chaoyan XU Yiyi YANG Guojing |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | fluoride TiO2 with crystal facet synergy ultrasound-assisted sol-gel method crystal facet control visible light catalysis |
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