Citation: Jiejing Kong, Xiaodong Lai, Zebao Rui, Hongbing Ji, Shengfu Ji. Multichannel charge separation promoted ZnO/P25 heterojunctions for the photocatalytic oxidation of toluene[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2016, 37(6): 869-877. doi: 10.1016/S1872-2067(15)61093-2
具有多通道载流子分离功能的ZnO/P25异质结构光催化氧化甲苯
利用一步浸渍法制备了一系列 ZnO/P25 复合光催化剂, 考察了其光催化降解气相甲苯性能. X 射线粉末衍射结果表明, ZnO/P25 异质光催化剂是由 ATiO2, RTiO2 和红锌矿三种物相结构组成. 高分辨透射电镜结果表明, ZnO/P25 具备三相异质结 ZnO(002)/ATiO2(101)/RTiO2(110). 紫外可见光谱、荧光光谱和光电流表征结果表明, ZnO/P25 所形成的三相异质结不但增强了光吸收能力, 还实现了多通道电子/空穴分离. 催化降解实验表明, ZnO/P25 异质光催化剂能在室温紫外光辐射下将甲苯完全矿化为 CO2 和 H2O. 基于三相异质结和多通道光生电子-空穴对分离的形成及促进作用, ZnO/P25 光催化活性和速率均明显高于 P25. 本文报道的多通道载流子分离理念可为高效光催化剂设计和应用提供一种新思路.
English
Multichannel charge separation promoted ZnO/P25 heterojunctions for the photocatalytic oxidation of toluene
-
Key words:
- Titanium dioxide
- / Zinc oxide
- / Toluene
- / Photocatalysis
- / Heterojunction
- / Multichannel charge separation
-
-
[1] D. A. Sarigiannis, S. P. Karakitsios, A. Gotti, I. L. Liakos, A. Katsoyiannis, Environ. Int., 2011, 37, 743-765.
-
[2] W. Z. Wang, H. L. Wang, T. L. Zhu, X. Fan, J. Hazard. Mater., 2015, 292, 70-78.
-
[3] Z. B. Rui, L. Y. Chen, H. Y. Chen, H. B. Ji, Ind. Eng. Chem. Res., 2014, 53, 15879-15888.
-
[4] Z. B. Rui, C. Y. Chen, Y. B. Lu, H. B. Ji, Chin. J. Chem. Eng., 2014, 22, 882-887.
-
[5] C. Y. Chen, F. Chen, L. Zhang, S. X. Pan, C. Q. Bian, X. M. Zheng, X. Q. Meng, F. S. Xiao, Chem. Commun., 2015, 51, 5936-5938.
-
[6] H. Einaga, S. Futamura, T. Ibusuki, Appl. Catal. B, 2002, 38, 215-225.
-
[7] M. J. Wang, F. Zhang, X. D. Zhu, Z. M. Qi, B. Hong, J. J. Ding, J. Bao, S. Sun, C. Gao, Langmuir, 2015, 31, 1730-1736.
-
[8] A. L. Linsebigler, G. Q. Lu, J. T. Yates, Chem. Rev., 1995, 95, 735-758.
-
[9] J. Zhang, Q. Xu, Z. C. Feng, M. J. Li, C. Li, Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 1766-1769.
-
[10] D. C. Hurum, A. G. Agrios, K. A. Gray, T. Rajh, M. C. Thurnauer, J. Phys. Chem. B, 2003, 107, 4545-4549.
-
[11] H. X. Li, Z. F. Bian, J. Zhu, Y. N. Huo, H. Li, Y. F. Lu, J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 4538-4539.
-
[12] W. J. Dai, J. Q. Yan, K. Dai, L. D. Li, N. J. Guan, Chin. J. Catal., 2015, 36, 1968-1975.
-
[13] C. L. Yu, W. Q. Zhou, J. C. Yu, H. Liu, L. F. Wei, Chin. J. Catal., 2014, 35, 1609-1618.
-
[14] R. Marschall, Adv. Funct. Mater., 2014, 24, 2421-2440.
-
[15] Y. H. Zhang, Z. R. Tang, X. Z. Fu, Y. J. Xu, ACS Nano, 2010, 4, 7303-7314.
-
[16] N. Qin, Y. H. Liu, W. M. Wu, L. J. Shen, X. Chen, Z. H. Li, L. Wu, Langmuir, 2015, 31, 1203-1209.
-
[17] N. Siedl, S. O. Baumann, M. J. Elser, O. Diwald, J. Phys. Chem. C, 2012, 116, 22967-22973.
-
[18] C. L. Yu, L. F. Wei, J. C. Chen, Y. Xie, W. Q. Zhou, Q. Z. Fan, Ind. Eng. Chem. Res., 2014, 53, 5759-5766.
-
[19] Y. Wang, Y. Z. Zheng, S. Q. Lu, X. Tao, Y. K. Che, J. F. Chen. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7, 6093-6101.
-
[20] J. Wang, X. L. Liu, A. L. Yang, G. L. Zheng, S. Y. Yang, H. Y. Wei, Q. S. Zhu, Z. G. Wang, Appl. Phys. A, 2010, 103, 1099-1103.
-
[21] D. W. Kim, S. Lee, H. S. Jung, J. Y. Kim, H. Shin, K. S. Hong, Int. J. Hydrogen Energy, 2007, 32, 3137-3140.
-
[22] Y. Z. Lei, G. H. Zhao, M. C. Liu, Z. N. Zhang, X. L. Tong, T. C. Cao, J. Phys. Chem. C, 2009, 113, 19067-19076.
-
[23] D. Chen, H. Zhang, S. Hu, J. H. Li, J. Phys. Chem. C, 2008, 112, 117-122.
-
[24] F. X. Xiao, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2012, 4, 7055-7063.
-
[25] L. Wu, J. Xing, Y. Hou, F. Y. Xiao, Z. Li, H. G. Yang, Chem.-Eur. J., 2013, 19, 8393-8396.
-
[26] T. Kawahara, Y. Konishi, H. Tada, N. Tohge, J. Nishii, S. Ito, Angew. Chem. Int. Ed., 2002, 41, 2811-2813.
-
[27] D. A. H. Hanaor, C. C. Sorrell, J. Mater. Sci., 2011, 46, 855-874.
-
[28] Z. B. Rui, Y. F. Huang, Y. Zheng, H. B. Ji, X. Yu, J. Mol. Catal. A, 2013, 372, 128-136.
-
[29] B. Ohtani, O. O. Prieto-Mahaney, D. Li, R. Abe, J. Photochem. Photobiol. A, 2010, 216, 179-182.
-
[30] J. M. Gallardo Amores, V. Sanchez Escribano, G. Buscab, J. Mater. Chem. 1995, 5, 1245-1249.
-
[31] F. Qin, H. P. Zhao, G. F. Li, H. Yang, J. Li, R. M. Wang, Y. L. Liu, J. C. Hu, H. Z. Sun, R. Chen, Nanoscale, 2014, 6, 5402-5409.
-
[32] H. F. Cheng, B. B. Huang, Y. Dai, X. Y. Qin, X. Y. Zhang, Langmuir, 2010, 26, 6618-6624.
-
[33] Z. F. Jiang, D. L. Jiang, Z. X. Yan, D. Liu, K. Qian, J. M. Xie, Appl. Catal. B, 2015, 170-171, 195-205.
-
[34] C. W. Kwon, A. Poquet, S. Mornet, G. Campet, M. H. Delville, M. Treguer, J. Portier, Mater. Lett., 2001, 51, 402-413.
-
[35] W. Y. Teoh, J. A. Scott, R. Amal, J. Phys. Chem. Lett., 2012, 3, 629-639.
-
[36] T. Tachikawa, M. Fujitsuka, T. Majima, J. Phys. Chem. C, 2007, 111, 5259-5275.
-
[37] L. Miao, P. Jin, K. Kaneko, A. Terai, N. Nabatova-Gabain, S. Tanemura, Appl. Surf. Sci., 2003, 212-213, 255-263.
-
-
扫一扫看文章
计量
- PDF下载量: 0
- 文章访问数: 835
- HTML全文浏览量: 219

下载: