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rensu

木虫 (小有名气)

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[交流] TiO2 光催化交流贴 (2) --- 颗粒尺寸和结晶度对催化性能的影响已有8人参与

长久以来，大家都认识到结晶度和晶粒尺寸对TiO2的光催化性能有很大的影响。但是由于制备条件的限制，很难同时控制TiO2样品的结晶度和晶粒尺寸，严重影响了我们深入了解二者对光催化性能和反应过程的理解，从而无法更好的设计新型的催化剂。

在这篇文章中，我们首先利用超临界合成方法制备了两个系列的纯anatase。其中C系样品只改变结晶度而具有相同的晶粒尺寸，S系样品只改变晶粒尺寸而具有相同的结晶度。在此基础上，我们深入研究了结晶度和晶粒尺寸对光催化降解苯酚的影响。实验结果表明，结晶度对光催化降解苯酚基本没有影响，而晶粒较大的anatase活性比小晶粒anatase要好。

我们接下来深入分析了光催化降解苯酚的动力学参数，惊奇的发现晶粒对苯酚降解的过程影响非常大，预知详情，请看全文。。。

（不好意思，打字实在太累了）

Abstract
Crystallite size and crystallinity have been recognized as important parameters that influence the photocatalytic performance of pristine TiO2 nanoparticles. But how these two parameters individually affect the photo-reactivity of TiO2 remains unclear and debated due to the difficulties in preparing well-controlled TiO2 photocatalysts that vary crystallite size and crystallinity independently. Here, we have studied the effect of crystallite size and crystallinity on phenol photo-decomposition using well-defined anatase nanoparticles synthesized under supercritical water–isopropanol conditions. The photo-reactivity was found to increase with increasing crystallite size but to be independent of the crystallinity. By tracking the evolution of phenolic intermediates, we explored the reaction kinetics and demonstrated that an increase in the crystallite size of anatase nanoparticles can significantly suppress undesired hydroquinone–benzoquinone redox reactions and thus promote the full decomposition of phenol and phenolic compounds.

全文链接： http://www.sciencedirect.com/sci ... i/S0021951713001589

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附件 1 : Su_J_Catal_2013_proof.pdf

2013-05-29 06:01:05, 2.2 M

1楼2013-05-29 06:01:21

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rensu

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liwentao2010: 金币+5, 谢谢楼主的详解 2014-07-12 18:43:38
liwentao2010: 回帖置顶 2014-07-12 18:43:53

引用回帖:

12楼: Originally posted by 小树懒 at 2014-07-11 07:58:19
楼主您好！我想问一下；我用氧化石墨烯掺杂二氧化钛（钛源是四异丙醇钛）溶胶凝胶溶液经过浸渍提拉在玻璃基底上制得的膜陈化两天烧制400℃后降解亚甲基蓝效果最好的是没有掺杂氧化石墨烯的，和预期的相反，这是为什 ...

首先你的样品准确来说应该称为“氧化石墨烯负载二氧化钛"或“二氧化钛负载氧化石墨烯"。参杂是有准确的定义的，这个可以在固体物理课本里查到。

然后要想想石墨烯的作用是什么？如果是为了改善电子/空穴的分离，要考虑石墨烯的负载量。当负载量太高时，是否会成为电子/空穴复合的中心，导致复合速率加快？

还要考虑石墨烯是否会影响二氧化钛对光的吸收，以及是否会影响亚甲基蓝在二氧化钛表面的吸附？

总之，要回答这个问题需要知道石墨烯的负载量以及石墨烯在样品中的分布（和二氧化钛的空间分布关系）。XPS和TEM应该能提供相关的信息。

最后我想说的是，染料脱色虽然有优点（实验条件简单），但反应过程实在太复杂，并且染料是否完全降解说不清楚，因此不建议使用。越来越多的审稿人和编辑看到染料脱色反应会变得非常挑剔。