Applied Catalysis B: Environmental：元素磷纳米棒改性TiO2光催化剂的原位构建用于高效可见光催化制氢

Nanoyu

2021-06-05

二氧化钛（TiO₂）自1972年被发现以来，一直被认为是最经典的半导体材料之一，在光催化领域有着广泛的应用。此外，TiO₂具有稳定性高、毒性低、环境友好等优点，因而成为光催化分解水制氢（PHE）的有力候选光催化剂。然而，TiO₂的禁带宽度约为3.20 eV，因此只对紫外光的吸收有响应。另外，由于TiO₂的电荷复合速度快、电荷输运能力低，其光催化活性受到很大的限制。

近日，北京工业大学敬林教授报道了采用化学气相沉积（CVD）法制备出一种纤维相红磷 （RP）纳米棒修饰的TiO₂球光催化剂（RP/TiO₂）。

文章要点

1）RP的引入有效地拓宽了RP/TiO₂的吸收光谱。此外，由于RP与TiO₂异质结处Ti-O-P键的形成，使得RP与TiO₂之间形成了紧密的内部接触，从而抑制了TiO₂内部的电荷自捕获和复合过程，有效地促进了电荷分离能力。fs-TA光谱表明，在光催化过程中，RP/TiO₂中活性电荷的寿命得到了延长。

2）实验结果表明，在优化的RP/TiO₂中，可见光驱动的PHE活性显著提高，达到681 μmol h^-1 g^-1。

本工作为研究RP/TiO₂异质结构体系的界面光载流子动力学提供了机理上的见解，对开发新型PHE材料具有一定的参考价值。

参考文献

Li S, Ng YH, Zhu R, Lv S, Wu C, Liu Y , Jing L, Deng J, Dai H, In situ construction of elemental phosphorus nanorod-modified TiO₂ photocatalysts for efficient visible-light-driven H₂ generation, Applied Catalysis B: Environmental (2021)

DOI：10.1016/j.apcatb.2021.120412

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120412