基于电子顺磁共振的锌卟啉敏化TiO2光催化性机理的研究-物理学报.PDF

基于电子顺磁共振的锌卟啉敏化TiO 光催化性机理的研究 李佩欣 冯铭扬 吴彩平 李少波 侯磊田 马嘉赛 殷春浩 Studyonthephotocatalytic mechanismofTiO sensitizedbyzincporphyrin LiPei-Xin FengMing-Yang WuCai-Ping LiShao-Bo HouLei-Tian Ma Jia-Sai YinChun-Hao 引用信息Citation: ActaPhysicaSinica, ,137601(2015) DOI: 10.7498/aps.64.137601 在线阅读Viewonline: /10.7498/aps.64.137601 当期内容Viewtableofcontents: /CN/Y2015/V64/I13 您可能感兴趣的其他文章 Articlesyoumaybeinterestedin Z 型光催化材料的研究进展 PhotocatalyticapplicationofZ-typesystem 物理学报.2015,64(9): 094209 /10.7498/aps.64.094209 脉冲强磁场高频电子自旋共振装置的研制 Developmentofhigh-magnetic-fieldhigh-frequencyelectronic spinresonance system 物理学报.2012,61(10): 107601 /10.7498/aps.61.107601 二氧化钛修饰的微结构聚合物光纤预制棒制备及其在光催化中应用的探索研究 TiO modified547holesmicrostructuredpolymeropticalfiberpreformandbasicapplicationonphotocat- alytic 物理学报.2012,61(3): 034212 /10.7498/aps.61.034212 物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 64, No. 13 (2015) 137601 基于电子顺磁共振的锌卟啉敏化TiO 光催化性机理的研究 李佩欣 冯铭扬 吴彩平 李少波 侯磊田 马嘉赛 殷春浩 (中国矿业大学理学院, 徐州 221116) ( 2014 年10 月15 日收到; 2015 年2 月16 日收到修改稿) 为了研究锌卟啉/TiO 复合光催化剂的光催化效率及电子转移问题, 本文采用溶胶凝胶法制备了锌卟 啉/TiO 的混合光催化材料, 并利用紫外可见光谱、电子顺磁共振谱对锌卟啉/TiO 复合光催化剂进行了表 征与分析. 采用溶胶凝胶法制备了锌卟啉-TiO 的混合光催化材料, 通过比较纯P25 型TiO 和掺入质量比分 别为0.2%, 0.5%, 0.9% 锌卟啉敏化剂的锌卟啉/TiO 混合光催化材料的紫外可见光谱图可知, 加入适量锌卟 啉敏化剂可提高TiO 对甲基橙溶液的降解效率, 过多的掺入锌卟啉敏化剂会导致TiO 表面被敏化剂覆盖, 从而影响了其对光子的吸收, 降低TiO 的光催化效率, 降低TiO 的光降解率, 甚至低于纯TiO 的光降解率. 应用电子顺磁共振技术对锌卟啉敏化TiO 光催化剂的光催化机理进行了合理的解释, 当使用紫外可见光源 对粉末样品进行辐照时, 锌卟啉受光辐照产生的激发态电子促进具有强氧化性的Ti 和超氧根自由基的生 成, 从而有效的促进了光生空穴- 电子对的分离, 提高了TiO 的光催化性能. 关键词: 锌卟啉, 紫外可见光谱, 电子顺磁共振, 光催化 PACS: 76.30.–v, 76.30.Rn, 42.65.An DOI: 10.7498/aps.64.137601 目前可通过掺杂金属元素、表面修饰或使用有 1 引 言 机敏化剂等方法来拓宽TiO 的光谱响应范围13