Cu/V2O5-TiO2的结构、光吸收性能与催化反应性能研究

钟顺和¹，肖秀芬¹，梅长松¹

(1.天津大学,化工学院,天津,300072)

摘要:用溶胶-凝胶法制得复合半导体V2O5-TiO2,用等体积浸渍法制得Cu/V2O5-TiO2光催化剂.利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、程序升温还原(TPR)、红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱(UV-VisDRS)和光反应器等技术研究了Cu/V2O5-TiO2的物相结构、光吸收性能和光催化反应性能.结果表明:含量为10%(质量分数)的V2O5单分子层分散在TiO2表面;V2O5负载量超过单分子层分散(＞10%(质量分数))有晶相V2O5生成,光吸收性能下降;负载金属Cu促进四面体配位V向八面体配位V转化,使TiO2光吸收限发生蓝移,对可见光部分的吸收明显增加,拓宽了催化剂的光响应范围,提高了材料的光催化性能,CO2和C3H6合成MAA反应的光量子效率显著增加;催化剂的光吸收性能与反应性能呈顺变关系,Cu/10%V2O5-TiO2的催化活性优于其它含量的催化剂,光量子效率达到15.5%.

关键词:复合半导体; 光催化剂; 材料结构; 光吸收性能;

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