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铂/二氧化钛纳米管光催化剂——合成方法对铂价态的影响及其对产氢和染料降解的作用

DOI：10.1016/j.jcis.2018.11.077 期刊：Journal of Colloid and Interface Science 出版年份：2018 更新时间：2025-09-10 09:29:36
摘要： 太阳能直接转化为清洁燃料正成为未来能源生成和解决环境问题的有效途径。特别是利用太阳光照射将水光催化分解为H?是生产清洁能源的最佳技术之一。同时，利用太阳光分解有机污染物也是保护环境的迫切需求。因此，本研究以Pt-TiO?纳米管基复合材料为对象，探究其在太阳光照射下的产氢性能及甲基橙染料降解效果，并对比了光沉积法与化学还原法两种沉积工艺的影响。我们获得了比以往报道的Pt-TiO?基复合光催化剂更高的产氢速率——光沉积法和化学还原法制备的Pt/TiO?纳米管均达到≈173 mmol·h?1·g?1催化剂，约为相同实验条件下原始TiO?纳米管的46.8倍。所选催化剂用于甲基橙染料降解测试时，化学还原法制备的催化剂表现出更优活性（30分钟降解率达94%），优于光沉积法制备的催化剂（30分钟降解率50.5%）。XPS分析表明：光沉积法制备的催化剂仅含金属态Pt?，而化学还原法则生成具有多种氧化态（Pt?、Pt2?和Pt??）的铂物种。
作者： Nagappagari Lakshmanareddy，Vempuluru Navakoteswara Rao，Cheralathan Kanakkampalayam Krishnan，Ellappalayam Palanisamy Subramaniam，Shankar Muthukonda Venkatakrishnan
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究合成方法（光沉积和化学还原）对Pt价态的影响及其通过Pt/TiO2纳米管光催化剂对产氢和染料降解的作用。

研究成果

通过光沉积和化学还原法制备的Pt/TiO2纳米管光催化剂均表现出高产氢活性，其中化学还原法因铂存在多种氧化态而对染料降解更有效。该催化剂在太阳光照射下展现出优异的稳定性，具有大规模应用潜力。

研究不足

该研究仅限于比较两种铂沉积方法及其对光催化活性的影响，未涉及合成方法在工业应用中的可扩展性和经济可行性。

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