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铝箔辅助 NaBH4 还原具有表面缺陷的 TiO2 用于光催化降解有毒品红碱性染料
Applied Nanoscience Pub Date : 2022-09-28 , DOI: 10.1007/s13204-022-02628-x T. S. Rajaraman , Vimal G. Gandhi , Van-Huy Nguyen , Sachin P. Parikh
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更新日期:2022-09-29
Applied Nanoscience Pub Date : 2022-09-28 , DOI: 10.1007/s13204-022-02628-x T. S. Rajaraman , Vimal G. Gandhi , Van-Huy Nguyen , Sachin P. Parikh
还原型 TiO 2(二氧化钛)/黑色 TiO 2因其在许多应用中的优异光催化性能而受到研究人员的极大关注。文献中存在许多用于生产不同颜色的还原TiO 2的合成路线。本文开发了一种简单、低成本的方法,可在 30 分钟内使用最少量的硼氢化钠 (NaBH 4 ) 还原原始 TiO 2 ,而无需苛刻的条件和惰性环境。还原温度和NaBH 4 /TiO 2的变化摩尔比产生从浅灰色到漆黑的彩色样品。通过 UV-DRS(紫外漫反射光谱)、XRD(X 射线衍射)、ESR(电子自旋共振)、XPS(X 射线光电子能谱)、FESEM(场发射扫描电子显微镜)和TEM(透射电子显微镜)。所有样品的粒径均在 20-50 nm 范围内。观察到样品表面可见光吸收增强、带隙值降低以及缺陷物质(Ti 3+和氧空位)的存在,这些缺陷随还原参数的变化而变化。发现最佳样品是在 350 ºC 使用 NaBH 4 /TiO 2还原的样品摩尔比为 0.2 (R-350–0.2)。在日光和紫外可见光下,该样品在品红碱性 (FB) 染料溶液的降解中表现出比原始 TiO 2和所有还原样品更好的光催化活性。与原始 TiO 2的 3.18 eV 相比,具有中等缺陷浓度的最佳样品具有 2.87 eV 的带隙值降低。由于较高的温度和较高的NaBH 4剂量导致的过量缺陷浓度降低了活性。
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