《负载型多酸光催化材料及应用》:
3.贵金属沉积
为了提高TiO2的光催化活性,常常采用贵金属沉积的方法对TiO2进行改性。由于贵金属与TiO2半导体具有不同的费米能级,当适量的贵金属沉积在TiO2表面后,TiO2内部产生的光生电子一空穴对将会重新分布,光生电子就会不断地从TiO2转移至贵金属,直到两者的费米能级相同时为止。这时在贵金属表面将有更多的负电荷,而TiO2表面形成更多的正电荷,进而形成Schottky势垒。Schottky势垒成为俘获光生电子的有效陷阱,从而抑制了电子和空穴的复合。也有一些学者认为贵金属掺杂TiO2诱发可见光光催化活性,这是因为贵金属具有表面等离子体共振效应(SurfacePlasmonResonance,缩写SPR)。所谓表面等离子体共振效应是指贵金属掺杂的TiO2能被可见光活化,通过增强贵金属粒子周围的电场而增加表面电子的激发,并且有效抑制光生电子和空穴的复合,从而达到活性提高的目的。而且贵金属修饰的TiO2,可能在其禁带内产生杂质或缺陷能级而使TiO2的光吸收红移。目前研究较多的几种贵金属元素为Pt、Rh、Au、A9、Ru等,其制备的主要方法有浸渍法还原、光还原法及溶胶一凝胶法等。Wang等人研究发现,将Pd沉积在TiO2表面之后,溶液中的溶解氧能迅速捕获光生电子,产生O2-自由基,从而提高了TiO2的催化活性。
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