Eu^3+掺杂NaBi(MoO4)2/TiO2复合纤维制备及其光裂解水制氢  

Preparation of Eu^3+-doped NaBi(MoO4)2/TiO2 Composite Fibers and Its Photocatalytic Properties for Water Splitting Hydrogen Evolution

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作  者:李跃军[1] 曹铁平[1] 孙大伟 赵艳辉[1] 赵晓波[1] Li Yuejun;Cao Tieping;Sun Dawei;Zhao Yanhui;Zhao Xiaobo(Research Centre of Nano Photocatalyst Materials of Baicheng Normal University,Baicheng 137000,China)

机构地区:[1]白城师范学院纳米光催化材料研究中心,吉林白城137000

出  处:《中国稀土学报》2020年第2期153-159,共7页Journal of the Chinese Society of Rare Earths

基  金:国家自然科学基金项目(21573003);吉林省自然科学基金项目(20140101118JC)资助。

摘  要:以电纺TiO2纳米纤维为基质,利用水热法制备了异质结型Eu^3+掺杂NaBi(MoO4)2/TiO2复合纤维。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、高分辨透射电镜(TEM)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)光谱以及荧光(PL)光谱等分析测试手段对样品的物相、形貌和光学性能等进行表征。以三乙醇胺为电子给体,研究了Eu^3+掺杂NaBi(MoO4)2/TiO2复合纤维光催化裂解水制氢的反应过程。结果表明:NaBi(MoO4)2与TiO2复合形成异质结,使光生电子-空穴对得到较好分离,而Eu^3+掺杂进入NaBi(MoO4)2晶格,部分取代Bi^3+离子,导致晶胞膨胀,在拓宽光谱响应范围的同时,形成光生载流子的浅势捕获阱,进一步促进了光生电荷的产生、转移,有效提高材料的光催化制氢活性。最佳产氢速率达到7.86 mmol·h^-1·g^-1。By employing electrospun TiO2 nanofibers as substrate,rare earth Eu^3+-doped NaBi(MoO4)2/TiO2 composite fibers were prepared via hydrothermal method.Their composition,morphology and optical properties of the composite fibers were characterized by XRD,SEM,XPS,TEM,UV-Vis-DRS and PL analysis.The photocatalytic water splitting for hydrogen evolution was investigated over Eu^3+-doped NaBi(MoO4)2/TiO2 composite fibers with triethanolamine as an electron donor.The results showed that Eu3+ion can be a substitute for Bi^3+ion in the crystal lattice of NaBi(MoO4)2,resulting in an expansion and distortion of lattice cell and defects.It is believed to benefit from the effective charge generation,transfer and separation at the interface of Eu^3+-doped NaBi(MoO4)2/TiO2 heterojunction.The optimal hydrogen evolution rate reaches 7.86 mmol·h^-1·g^-1.

关 键 词:EU^3+掺杂 NaBi(MoO4)2/TiO2 复合纤维 制氢 稀土 

分 类 号:O643[理学—物理化学]

 

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