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二氧化钛上分子氧光催化还原为过氧化氢的建模与优化
摘要： 本研究聚焦于理解二氧化钛（Aeroxide P25）光催化过氧化氢制备过程的优化机制。通过精确控制反应参数（pH值、温度、催化剂用量、氧气含量、牺牲电子供体及光照强度），可调节表观量子产率或产率。经优化后，获得高达19.8%的表观量子产率和83微摩尔/分钟的产率。我们还观察到反应级数随光照变化的现象，以及光照强度与催化剂用量之间的相互依赖性，并为此建立了高度吻合的动力学模型，该模型或可推广至其他反应。此外，首次报道了水氧化过程中光催化剂失活的现象。
关键词： 二氧化钛（TiO2）、过氧化氢（H2O2）、氧还原、催化剂失活、光强度、光催化
更新于2025-09-09 09:28:46
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在氮气环境下通过油酸在氧化铁纳米粒子表面热解制备的用于水分解应用的具有光电极化学活性的N吸附超薄TiO?层
摘要： 高性能光催化表面在能源领域备受青睐，主要因其可作为光解水电极的应用价值。当前该领域面临的核心挑战在于：如何在多种基底上制备出可控性高且高效的光活性表面。原子层沉积技术已能实现在各类材料与表面上沉积光活性二氧化钛薄膜，但通过氮掺杂来调控光活性表面吸收边（这是提升性能的有效手段）仍具技术难度。本研究提出基于朗缪尔-施莱弗法与原子层沉积的分级纳米结构表面制备方法：通过相对低温条件下催化分解氧化铁纳米颗粒的油酸封端层，继而进行氮吸附，从而制得具有水分解光电化学活性的超薄二氧化钛层。结果表明，简单的氮吸附就足以使二氧化钛层带隙变窄（达0.12电子伏特），其效果等同于替代式氮掺杂材料的带隙窄化程度。光催化活性测试显示，经氮吸附处理的二氧化钛层在水分解应用中活性提升约90%。
关键词： 朗缪尔-席夫法、磁铁矿（Fe3O4）、光催化、二氧化钛（TiO2）、原子层沉积（ALD）
更新于2025-09-04 15:30:14