ZIF-8修饰同质异相结TiO₂的光催化固氮性能研究

摘要

光照条件下合成了微量ZIF-8定向修饰同质异相结TiO₂的ZIF-8/TiO₂复合材料以提高TiO₂的光催化固氮能力.利用X射线衍射（XRD）、场发射电子扫描显微镜（FESEM）、X射线光电子能谱（XPS）、UV-Vis漫反射谱、电化学阻抗谱等对合成材料的结构组成、形貌及光电性能等进行表征.结果表明，适量的ZIF-8修饰除了能显著增加TiO₂复合材料的比表面积和改善孔径分布范围之外，还能增强对可见光的吸收能力以及光生电荷的分离能力.光催化测试结果表明，ZIF-8/TiO₂-3复合材料的平均固氮速率达到了742μmol·L^-1·g^-1·h^-1,约为同质异相结TiO₂的3.78倍，ZIF-8的3.71倍.经5次光催化循环后其光催化性能几乎没有衰减，表现出较好的光催化固氮活性和高的稳定性.为光催化固氮材料的设计提供了参考.

关键词

同质异相结TiO₂ / ZIF-8/TiO₂复合材料 / 光催化 / 固氮