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当前位置:教育论文中心首页--能源化学论文--CuTSPc/SnO2纳米介孔复合材料的合成及其可见光光催化活性
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CuTSPc/SnO2纳米介孔复合材料的合成及其可见光光催化活性

【能源化学论文】由于宽带隙(3·6 eV)的半导体SnO2只能吸收占太阳光光谱中少于5%的紫外光,因此人们通过掺杂[1]和染料敏化[2]等方法来拓展SnO2的波长响应范围,以提高其光催化效率.其中,所选择的染料应该能够有效地吸收宽频谱可见光,而且染料与半导体之间可形成有效键合,以利于被激发的电子由染料注入到半导体的导带,实现光生电子和空穴的有效分离.在这些染料中,酞菁配合物是一类具有良好化学、光和热稳定性,在可见区(600~800 nm)存在强吸收的敏化剂,特别是当酞菁周环上引入磺基[3]和羧基[4]等取代基后,增加了其溶解性与空间位阻效应,减少了酞菁的聚合[5],进而提高了敏化剂在基质(SnO2)表面的均匀性,进一步提高了电子注入效率和光催化活性.
除了掺杂、表面敏化等方法外,增大催化剂的比表面积也是改善半导体光催化性能的重要途径之一[6].介孔材料因其具有大比表面积和高活性孔道,不仅可以增加材料的光吸收和多相催化过程的活性位[7],有利于吸附被降解物和脱附产物[8],还能为敏化剂提供均匀附着的良好基质,以提高其光催化效率.目前,在介孔氧化物的制备方法中,通常采用表面活性剂作为结构导向模板,再经焙烧以除去表面活性剂[9,10],但高温焙烧会使比表面积下降,粒子尺寸剧增[11],导致光催化效率下降.近年来,国内外陆续报道了一些无模板法制备介孔氧化物的合成方法[6,11~15],该方法无需高温焙烧,为遇高温易分解的有机敏化剂的导入创造了有利条件.在染料敏化半导体复合材料的制备上,目前主要采用浸渍法[16,17],该方法中的染料吸附量难以控制,敏化后的染料易脱离,导致复合催化剂失活.
本文采用无模板水热法,以四磺基酞菁铜(CuTSPc)敏化介孔SnO2,一步合成了CuTSPc/SnO2光催化剂,并采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、氮气吸附-脱附、紫外-可见光谱(UV-Vis)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等手段对复合介孔材料进行了表征,探讨了CuTSPc/SnO2对罗丹明B (RhB)的可见光催化降解活性.目前,采用
 
 
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