修飾對(duì)TiO2表面光伏特性的影響及其機(jī)制研究.pdf

1、近年來(lái)，納米半導(dǎo)體光催化劑受到人們的廣泛關(guān)注，其中納米TiO2因其具有氧化還原性強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性好、無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)而被認(rèn)為是比較理想的光催化劑之一。但是由于存在光生電荷復(fù)合幾率高的瓶頸因素，性能仍有待于進(jìn)一步提高，而表面修飾是提高性能的有效途徑之一。為了深入理解和揭示表面修飾的作用，研究光生電荷性質(zhì)是非常有意義的?；谝陨戏治霰菊撐难芯苛肆姿岷土姿猁}對(duì)TiO2光伏特性的影響，進(jìn)而揭示光生電荷性質(zhì)。具體內(nèi)容如下：
　　 采用簡(jiǎn)單的溶液浸

2、漬法實(shí)現(xiàn)磷酸對(duì)納米TiO2的表面修飾。適量的磷酸修飾顯著提高了TiO2的光伏響應(yīng)。基于不同氣氛條件下并結(jié)合電場(chǎng)輔助的光伏測(cè)試，揭示了O2對(duì)光生電子的捕獲是TiO2產(chǎn)生光伏信號(hào)的關(guān)鍵，并證實(shí)了磷酸表面修飾促進(jìn)了光生電子被吸附氧捕獲，提高了光生電荷的分離效率。瞬態(tài)吸收光譜測(cè)試結(jié)果解釋了光生電荷分離效率的提高是因?yàn)榱姿嵝揎椦娱L(zhǎng)了光生載流子的壽命，進(jìn)一步證實(shí)磷酸修飾促進(jìn)了吸附氧捕獲光生電子。光伏響應(yīng)的提高意味著光生電荷分離效率得到提高，深入地揭

3、示了磷酸修飾提高TiO2光催化活性的本質(zhì)原因。
　　 采用簡(jiǎn)單的溶液浸漬法實(shí)現(xiàn)磷酸鈰對(duì)納米TiO2的表面修飾。與純TiO2相比，磷酸鈰修飾后光伏信號(hào)顯著下降。基于N2條件下的光伏響應(yīng)并結(jié)合電場(chǎng)輔助的光伏結(jié)果，證實(shí)Ce3+能夠捕獲光生空穴，從而改變光生電荷的動(dòng)力學(xué)過(guò)程?；诓煌瑮l件下磷酸鈰對(duì)納米TiO2修飾樣品的光伏測(cè)試結(jié)果，進(jìn)一步證實(shí)了鈰離子只有以Ce3+的形式存在才能起到捕獲空穴的作用。Ce3+有捕獲空穴的作用，意味著磷酸鈰的