硝酸盐法制备的Ba2TiO4光电化学特性及其在太阳光驱动下苯巴比妥矿化电光催化中的应用

摘要： 由硝酸盐分解制备的Ba2TiO4结晶为单斜钙钛矿结构，晶粒尺寸为66±2纳米，应用于环境?；ち煊?。通过扫描电子显微镜、漫反射光谱和光电化学方法对该氧化物进行表征，测定其存在3.34电子伏特的间接跃迁能级。电导率遵循指数规律：σo exp (-0.40电子伏特/kT)，导电机制为Ti4+/3+混合价态小极化子跳跃传导，呈现半导体特性。在Na2SO4溶液（10-2 M，pH≈6）中记录的电位-电流密度(J-E)特性曲线显示出类似化学二极管的微小滞后现象。pH≈6条件下测得的电容数据表明材料具有n型导电行为（源于氧空位），平带电位为0.74 VSCE。应用方面，在120 mA电流下通过电催化成功氧化苯巴比妥，转化率达55%；在太阳光照射下的光电催化使转化率提升至66%。苯巴比妥的消除过程符合一级动力学（速率常数3.22×10-3 min-1），并提出了反应机理。