水热法制备 Pt 负载 TiO? 纳米材料的理化性质及光催化活性研究

《Scientific Reports》：Effect of platinum to boost the methyl-paraben photodegradation in titania nanostructures

　　

摘要

本文报道了通过水热法制备的 TiO₂ 纳米材料中铂对物理化学性质和光催化活性的影响。表征手段包括粉末 X 射线衍射（PXRD）、透射电子显微镜（TEM）、77 K 下的 N₂ 吸附 - 脱附测量、紫外 - 可见漫反射光谱（UV-vis DRS）、光致发光（PL）以及 X 射线光电子能谱（XPS）分析。值得注意的是，发现负载 Pt 的 TiO₂ 有利于锐钛矿相的稳定化，并增加了纳米材料的比表面积。此外，TiO₂ 表面的铂存在使得铂纳米颗粒能够有效地延长载流子的寿命。随后，在 UV-A 光照射下，通过降解尼泊金甲酯（MeP）溶液来评估样品的光催化性能。光降解速率很好地符合准一级动力学模型。研究发现，Pt 的负载显著改善了 MeP 的光降解效果。值得注意的是，0.5% Pt/TNT 催化剂表现出最佳活性，在 UV-A 光照射 120 分钟后，MeP 去除率为 92%，表观速率常数为 0.019 min^-1。0.5% Pt/TNT 表现出的优异光催化效率似乎与 Pt 纳米颗粒的表面等离子体共振（SPR）效应以及被抑制的电荷复合密切相关，这些因素提升了光催化活性。