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《高等学校化学学报》 2012年11期
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NaTaO_3:Cu/W的结构和可见光催化制氢性能

许蕾蕾  李灿  施伟东  官建国  
【摘要】:采用高温固相法合成了可见光响应的Cu和W共掺杂NaTaO3光催化剂NaTaO3∶Cu/W,研究了Cu与W的摩尔比和共掺杂量(摩尔分数)对NaTaO3∶Cu/W晶体结构、形貌、光吸收性质和可见光催化分解甲醇水溶液制氢活性的影响规律.结果表明,Cu,W分别以Cu(Ⅱ)和W(Ⅵ)存在于NaTaO3∶Cu/W中;Cu,W共掺杂不改变NaTaO3的晶体结构,但能引起晶格畸变,减小表面台阶间距;当固定Cu与W的摩尔比,增大共掺杂量时,进入NaTaO3晶格的掺杂离子逐渐增多,使(020)晶面的衍射峰逐渐向高角度方向移动,光吸收边红移;进一步增大共掺杂量,(020)晶面衍射峰则向低角度方向移动.说明过量的掺杂离子不能有效进入晶格,Cu,W对NaTaO3的掺杂存在最大值;当Cu与W的摩尔比为1∶2,1∶3和1∶4时,最大共掺杂量分别为8%,6%和4%;NaTaO3∶Cu/W在最大共掺杂量时光催化制氢活性明显提高.其中,NaTaO3∶Cu/W的光催化制氢活性在Cu与W的摩尔比为1∶4,共掺杂量为4%时达到最佳值.结果表明,Cu,W共掺杂Na-TaO3可在一定程度上实现电荷平衡,降低光生电子和空穴的复合几率,从而提高光催化活性.

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【参考文献】
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