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基于SrTiO3耦合TiO2纳米管限域Au纳米颗粒的纳米反应器用于光催化产氢

DOI：10.1016/j.ijhydene.2019.11.095 期刊：International Journal of Hydrogen Energy 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 通过简便的两步合成法设计并制备了一种基于二氧化钛纳米管的纳米反应器：首先，将水热合成的钛酸锶沉积在二氧化钛纳米管（TiO2NTs）上；其次，通过真空辅助浸渍法将金纳米颗粒（NPs）封装于二氧化钛纳米管内部。采用透射电子显微镜（TEM）、X射线粉末衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、光致发光光谱（PL）和紫外-可见吸收光谱（UV-vis）对合成复合材料进行表征，并通过析氢反应评估其光催化性能。结果表明，经钛酸锶修饰且限域金纳米颗粒的二氧化钛纳米管（STO-TiO2NTs@Au）实现了7200 mmol h?1 g?1的增强析氢速率，较裸露二氧化钛纳米管@金（3300 mmol h?1 g?1）提高了2.2倍。光催化活性的提升归因于钛酸锶的电子给体效应与二氧化钛纳米管限域作用的协同效应。该设计的纳米反应器结构为高效载流子分离光催化剂提供了范例。
作者： Bin Han，Liangpeng Wu，Juan Li，Xiaoyang Wang，Quanming Peng，Nan Wang，Xinjun Li
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究基于SrTiO3耦合TiO2纳米管限域Au纳米颗粒的纳米反应器在模拟太阳光照射下的光催化产氢性能。

研究成果

SrTiO3修饰的TiO2纳米管限域金纳米颗粒（STO-TiO2NTs@Au）展现出增强的光催化产氢性能，这归因于电子供体SrTiO3与TiO2纳米管限域效应的协同作用。该纳米反应器设计为光催化中实现高效载流子分离提供了可行方案。

研究不足

该研究在合成过程的可扩展性以及纳米反应器在不同环境条件下的实际应用方面可能存在局限性。

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