TiO2/γ-MnO2納米復合物的制備及其在可見光下的催化性能

張昌遠 黃祥平 王 昭 趙雯雯 毛 峰萬蘭芳 易 佳 魏慧麗 劉 栓 黃應平

（1.三峽大學理學院,湖北 宜昌 443002；2.三峽大學艾倫·麥克德爾米德再生能源研究所,湖北 宜昌 443002）

1972年,Fujishima和 Honda[1]在 n型半導體TiO2電極上發現了水的光電催化分解作用,開拓了光催化的新時代,同時也使得國內外的研究人員對TiO2產生了濃厚的興趣.由于 TiO2具有氧化活性高、化學穩定性好、對人體無毒害、成本低、無污染、應用范圍廣等優點,因此它是目前最受重視、應用最為廣泛的納米光催化材料,同時也是最具有開發前景的綠色環保型催化劑[2-7].

然而,TiO2是寬禁帶材料（銳鈦型TiO2的禁帶寬度為3.2 eV,金紅石型TiO2的禁帶寬度為3.0 eV）,只有吸收太陽光譜中3%～4%的紫外光部分,才能使價帶電子躍遷到導帶上,形成光生電子與空穴的分離[8],從而導致TiO2對太陽光的利用率不高,使其實際應用受到了一定的限制.為了提高TiO2對太陽光的利用率,人們進行了許多有益的嘗試.如采用表面染料光敏化[9]、半導體復合[10-11]、貴金屬沉積[12]、過渡金屬離子修飾[13]和N摻雜[14]等方法來改善TiO2的性能.其中半導體復合具有改性方法簡單、改性效果好、有利于提高光催化反應速率等優點,而備受人們的重視[10,15-16].Biswas等[15]分別以玻璃和銦錫氧化物（ITO）為基板,經高真空煅燒沉積CdS薄膜,然后采用濺射法制得CdS/TiO2的復合物,光催化實驗表明,由于經過高真空的煅燒,復合材料的催化性能得到提高.Bessekhouad等[10]同樣發現Bi2S3/TiO2和CdS/TiO2的催化性能不僅有所提高,而且在可見光區（波長在800～600 nm）有較大的吸收特性.丁……