原子级分散的Ag负载TiO2介孔纳米带增强光催化氧化反应

为了研究原子级别的贵金属Ag负载TiO2介孔纳米带对光催化氧化活性影响,采用温和的还原条件,将Ag^+沉积在TiO2介孔纳米带上,获得原子级分散的Ag簇,再经适当的热处理建立强金属-基体相互作用(metal-substrate interaction,MSI),制备出Ag clusters-TiO2纳米带(nanobelts,NBs).借助STEM、UV-vis、PL和EXAFS等多种表征手段,对材料的微观形貌结构、光吸收性能、载流子分离和气态污染物光催化氧化性能进行深入分析.结果表明,与负载Ag纳米颗粒的Ag NPs-TiO2 NBs相比较,Ag clusters-TiO2 NBs展现出优异的光催化氧化活性.在极低的Ag负载量(w=0.1%)下,Ag clusters-TiO2 NBs的可见光催化NO降解效率达到56.04%,甲醛降解效率为95.20%,分别是Ag NPs-TiO2 NBs的2.29倍和1.22倍.TiO2介孔纳米带提供了丰富的锚定位置使Ag得以原子级分散,增加了催化活性位点数量.Ag簇与TiO2之间的强相互作用以及Ag簇可逆的氧化态,均有助于分子氧的活化和光生载流子的有效利用.