Verbesserte photokatalytische Aktivität von se-dotiertem TiO₂ unter sichtbarer Lichteinstrahlung – Solarenergie-Ampeln

Der TiO2-Typ Ruiti ist ein typischer Photokatalysator, dessen hervorragende Leistung aufgrund seiner großen Bandlücke von 3,2 µ2009 eV im UV-Bereich begrenzt ist. Eine Reihe von Se-
Ti02-Nanopartikel, vermischt mit Ruiti-artigen Strukturen mit unterschiedlichen Se-Konzentrationen von bis zu 17. 1u2009at.
% wird mittels Sol-Gel-Verfahren hergestellt.
Es wird bestätigt, dass sich die dotierten Se-Ionen hauptsächlich im Valenzzustand von u2009 4 befinden, was zusätzliche Elektronenzustände in der Bandlücke von TiO₂ bereitstellt.
Wenn die Energielücke minimal 2 beträgt, wird die Bandlücke effektiv verringert.
17 eV, und die katalytische Aktivität wurde durch die Erweiterung des Absorptionsbereichs effektiv verbessert.
Durch Abbau von Rudanming B (RhB)
In wässriger Lösung unter Bestrahlung mit sichtbarem Licht.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Se-Dotierung die katalytische Aktivität von TiO2 und 13,63 Atom-% Se signifikant erhöhte.
Die beste Leistung des dotierten TiO2.
In den letzten Jahren haben globale Umweltprobleme aufgrund schwerwiegender Verschmutzungen, insbesondere durch organische Schadstoffe, zunehmend an Bedeutung gewonnen.
Im Vergleich zu vielen anderen Methoden ist eine neue Lösung zum Schadstoffabbau eine sehr effektive und umweltfreundliche photokatalytische Methode.
Gängige Photokatalysatoren sind in der Regel Metalloxide und Schwefeloxide wie TiO, Zinkoxid, SnO, ZrO, CdS usw.
Unter ihnen wurde der erstmals entdeckte Lichtkatalysator TiO eingehend untersucht.
Die Bandlücke von TiO beträgt jedoch 3.
2 ev und 3 der Ruiti-Phase.
Die Hauptphase ist 0 eV eV.
Daher weist TiO unter sichtbarer Lichteinstrahlung nur eine geringe Aktivität auf und kann somit die nachhaltige Solarenergie nicht voll ausschöpfen.
Es wurden zahlreiche Anstrengungen unternommen, um diese Mängel zu überwinden und die katalytische Leistung von TiO, insbesondere im sichtbaren Lichtbereich, zu verbessern.
Zum Beispiel Ionendotierung, Trititan-
Vorhandensein oder Phase von p-in-Phase
Die Bildung von n heterogenen Körpern wird untersucht.
Eine effektive Methode ist die Ionendotierung.
In TiO werden viele Elemente beigemischt, wie zum Beispiel Ag, Fe, N, S, C und B.
Durch Dotierung mit Ionen können neue Energieniveaus eingeführt werden, um die Bandlücke von TiO zu verringern und die katalytische Aktivität von TiO, insbesondere unter Bestrahlung mit sichtbarem Licht, zu erhöhen.
Darüber hinaus elektronische
Durch die Bildung von Ladungseinfangstellen durch Fremdionen kann die Porenverstopfungsrate effektiv reduziert werden. Selen (Se)
Gehört zur selben Elementgruppe wie Sauerstoff (O)
Im Periodensystem der Elemente.
Selen besitzt ein Kation (Se, Se) und ein Anion (Se).
Für die Charakterisierung wird empfohlen, zusätzliche elektronische Zustände durch Berechnung in die Bandlücke einzuführen.
Die Selen-Dotierung von TiO₂ wurde jedoch noch nicht umfassend untersucht. Zhang .
Es wurden SeO/TiO-Nanokompositmaterialien hergestellt, in denen Elektronen-
Durch die Bildung heterogener Strukturen können Lochpaare wirksam unterdrückt werden, und die Absorption kann sich aufgrund der schmalen Bande von 2 bis in den sichtbaren Bereich erstrecken.
Durch Verringern des Nulldurchgangs von seev, se.
Durch verschiedene Methoden wird Selen in das Ruititan-TiO₂ eingebracht, wodurch die Bandlücke schmaler wird und die Absorption effektiv in den sichtbaren Lichtbereich erweitert wird.
Daher wurde unter sichtbarer Bestrahlung eine deutlich gesteigerte katalytische Aktivität erzielt.
Aufgrund der leichten Sublimation ist die Konzentration der Se-Dotierung jedoch recht gering (315–317 2009°C).
SeO im Kalzinierungsprozess.
Um die Bande weiter zu reduzieren und die katalytische Aktivität unter sichtbarem Licht zu verbessern, sollte eine höhere Se-Konzentration in TiO dotiert werden.
In dieser Arbeit haben wir die Dotierungskonzentration von Se signifikant auf 17 erhöht. 1u2009at.
Durch die Reduzierung der Vorbrenntemperatur wird der Anteil an TiO berücksichtigt.
Die Bande wird effektiv reduziert und die katalytische Aktivität unter sichtbarem Licht verbessert.