PDF《桑丽霞1 , 钟顺和2 , 马重芳1》

且界面 Ti 物种 的电子流动性减小 , 生成光生空穴的驰豫能减小 , 从而会影 响材料的光学吸收性能.

212 负载金属对 TiO2 / SiO2 表面结构和吸光特性的影响 图3为M/ TiO2 / SiO2 ( M = Pd , Cu , Ni) 的UV2Vis DRS 谱图. 由图

3 (a) 可知 , 相对于 TiO2 / SiO2 , Pd , Cu 和Ni 的负 载使得吸光带边红移 , 相应的能隙减小 (表1) , 且能隙减小 的程度与吸光带边的红移程度相对一致. Table

1 The electronic property of loaded metal and the bandgap energy ( Eg ) of M/ TiO2 / SiO2 ( M = Pd, Cu, Ni) M Eg/ eV d2electron structure Work function/ eV Cu

3169 3 d10 4s1

4147 Ni

3168 3 d8 4s2

4184 Pd

3188 4 d10

4182 由图

3 (b) 可知 , Pd2TiO2 / SiO2 与TiO2 / SiO2 的LMCT 带基本相同 , 说明 Pd 的负载对表面 Ti 物种的影响较小 , 而Cu 与Ni 的负载使得 LMCT 带扩宽 , 即对表面 Ti 物种结构 的影响较大. Pd , Cu 和Ni 与TiO2 之间存在较强的相互作 用[9 ] , 除了 Pd 的负载量相对较小外 , 根据能量相近的匹配 原则 , 相对于 Pd 的4d轨道 , Cu 和Ni 的3d轨道与 O (2 p) 轨 道的重叠程度更大 , 结果使得 LCMT 带和能隙改变的程度 更大. 由图

3 (b) 还可知 , 相对于 Ni , Cu 的负载对 LCMT 带 的影响更大 , 这可能与其较小的脱出功相关. 正由于金属与 半导体表面的相互作用 , 金属和半导体的接界可形成肖特基 能垒 , 这在光激发生成光生电子和空穴的过程中可有效地转

1 2

7 第4期光谱学与光谱分析 移电子 , 从而抑制光生电子2空穴对的复合而提高光催化活 性. 再者 , Pd , Cu 和Ni 的负载可显著增加对可见光的吸收. 这是由于金属的负载相当于在能隙中引入一个可以提供和接 受电子的离域能级 , 从而可以扩展半导体的光吸收域. Fig13 UV 2Vis DRS of R (a) and F( R∞) ( b) for M/ TiO2 / SiO2 ( M = Pd, Cu, Ni)

1 : TiO2/ SiO2 ;

2 : Pd2TiO2/ SiO2 ;

3 : Cu2TiO2/ SiO2 ;

4 : Ni2TiO2/ SiO2

213 MoO3 的负载对 TiO2 / SiO2 表面结构和吸光特性的影响 MoO3 是常用的烃类选择氧化催化剂 , 也是光催化氧化 烷烃反应中重要的半导体材料[10 ] . 当MoO3 在TiO2 表面分 散或复合 , 可借助于 MoO3 的能带缘所具有的氧化还原电势 提高光催化氧化烷烃反应的效率[11 ] . 图4为MoO3 以不同担 载量负载于 TiO2 / SiO2 上的 UV2Vis DRS 谱图. 由图

4 (a) 可知 , 相对于 TiO2 / SiO2 , 系列 MoO32TiO2 / SiO2 的吸光带边相对红移 , 且随负载量的增加 , 红移程度增 加;

同时还可增加对可见光的吸收. 由Raman 谱图 (见图 5) 可知 , 对于 Mo (1)2TiO2 / SiO2 , Mo (2)2TiO2 / SiO2 , 尽管负载量较低 , 但仍能检测到 MoO3 的晶相特征拉曼位移 (819 cm -

1 ) , 同时发现晶相 TiO2 的特 征拉曼峰分别位移至

149 和157 cm -

1 ;

可推........