不同氣氛下Pt與TiO-,2-強(qiáng)相互作用及其對(duì)光催化性能的影響.pdf

1、金屬載體強(qiáng)相互作用體系具有的特殊的電子結(jié)構(gòu)和幾何結(jié)構(gòu)等性質(zhì)，使其對(duì)光催化反應(yīng)的活性有顯著影響，具有重要的研究意義。本人通過(guò)X-射線光電予能譜(XPS)和原位Ar+濺射相結(jié)合，主要研究了惰性N2氣氛和還原性H2氣氛下Pt與Ti02的強(qiáng)相互作用，并探討了其對(duì)C3H6光催化性能的影響。 Pt/Ti02薄膜樣品在惰性N2氣氛中400℃處理后，Ar+離子濺射發(fā)現(xiàn)隨著濺射時(shí)間的延長(zhǎng)，Pt的結(jié)合能向高結(jié)合能位移，出現(xiàn)高價(jià)態(tài)的Pt物種，同時(shí)Pt

2、原子百分比隨著濺射時(shí)間的延長(zhǎng)出現(xiàn)先增高后降低的現(xiàn)象，暗示惰性N2氣氛下高溫處理后Pt與Ti02之間發(fā)生了兩種強(qiáng)相互作用：(1)包覆：在惰性N2氣氛高溫處理過(guò)程中載體Ti02中的晶格氧逸出生成具有流動(dòng)性的低價(jià)TixOy物種，對(duì)Pt<'0>顆粒進(jìn)行包覆：(2)熱擴(kuò)散：Pt原子擴(kuò)散進(jìn)Ti02晶格，取代Ti4+生成Pt2+。結(jié)果表明，高溫N2處理后TixOy對(duì)Pt<'0>的包覆和Pt<'0>粒子尺寸變大可引起Pt/Ti02表面C3H6光催化活性

3、明顯降低。 Pt/Ti02薄膜樣品在還原性H2中400℃處理后，Ar+離子濺射發(fā)現(xiàn)Pt原子百分比也隨著濺射時(shí)間的延長(zhǎng)出現(xiàn)先增高后降低的現(xiàn)象，但Pt結(jié)合能向低結(jié)合能位移，出現(xiàn)低價(jià)態(tài)的Pt物種，即也發(fā)生了兩種強(qiáng)相互作用，但與惰性N2氣氛下有所不同：(1)包覆：在還原性H2氣氛高溫處理過(guò)程中載體Ti02被還原生成TixOy對(duì)Pt<'0>顆粒形成包覆：(2)熱擴(kuò)散：Pt原子擴(kuò)散進(jìn)Ti02晶格，取代02生成Pf。低溫200℃下H2的還原使

4、新制備催化劑表面PtO薄層被還原為Pt<'0>，從而使C3H6的光催化活性升高，但在高溫處理后包覆占據(jù)了主導(dǎo)地位，并且Pt顆粒變大，這些因素使C3H6的光催化活性下降。 本文還研究了納米管鈦酸在CO氣流中高溫處理后對(duì)C3H6的可見(jiàn)及紫外光催化性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：NTA經(jīng)400-800℃的CO氣氛高溫處理后，對(duì)C3H6無(wú)可見(jiàn)光催化活性，只有紫外光催化活性且活性隨處理溫度升高而降低。表征結(jié)果顯示NTA經(jīng)CO高溫處理后，只發(fā)生碳沉積，