稀土掺杂TiO2光阳极的制备及其光解水制氢性能研究
来源期刊：功能材料2015年第20期
论文作者：牛微 王刚 刘旭东 唐坚 毕孝国
文章页码：20123 - 20127
关键词：光催化;TiO2光阳极;制氢;稀土掺杂;
摘 要：以钛酸四丁酯、硝酸铈和硝酸钐为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了Ce、Sm/TiO2、Ce/TiO2、Sm/TiO2光阳极。采用XRD和ESM表征了光阳极的结构,研究了Ce、Sm掺杂、热处理温度对薄膜结构和光解水制氢性能的影响。结果表明,稀土掺杂提高了TiO2光阳极的光解水制氢速率,且以Ce、Sm联合掺杂的效果最好。Ce、Sm/TiO2、Ce/TiO2、Sm/TiO2光阳极的最大制氢速率分别比未掺杂的TiO2光阳极提高了81%,58%和50%。当Ce、Sm掺杂摩尔分数为2%、热处理温度为400℃、镀膜层数为3层,Ce、Sm掺杂TiO2光阳极为高结晶度的锐钛矿晶型时,光催化活性最好,光解水制氢速率为4.7μmol/h。
牛微，王刚，刘旭东，唐坚，毕孝国
沈阳工程学院能源与动力学院
摘 要：以钛酸四丁酯、硝酸铈和硝酸钐为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了Ce、Sm/TiO2、Ce/TiO2、Sm/TiO2光阳极。采用XRD和ESM表征了光阳极的结构,研究了Ce、Sm掺杂、热处理温度对薄膜结构和光解水制氢性能的影响。结果表明,稀土掺杂提高了TiO2光阳极的光解水制氢速率,且以Ce、Sm联合掺杂的效果最好。Ce、Sm/TiO2、Ce/TiO2、Sm/TiO2光阳极的最大制氢速率分别比未掺杂的TiO2光阳极提高了81%,58%和50%。当Ce、Sm掺杂摩尔分数为2%、热处理温度为400℃、镀膜层数为3层,Ce、Sm掺杂TiO2光阳极为高结晶度的锐钛矿晶型时,光催化活性最好,光解水制氢速率为4.7μmol/h。
关键词：光催化;TiO2光阳极;制氢;稀土掺杂;
