TiO2担载在新型载体上的光催化电极

doi:10.7517/j.issn.1674-0475.2004.03.161

影像科学与光化学 ›› 2004, Vol. 22 ›› Issue (3): 161-168.DOI: 10.7517/j.issn.1674-0475.2004.03.161

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TiO₂担载在新型载体上的光催化电极

陈年友¹, 蔡乃才², 王义², 王鄂风²

1. 黄冈师范学院, 化学系, 湖北, 黄冈, 438000;
2. 武汉大学, 化学与分子科学学院, 湖北, 武汉, 430072

收稿日期:2003-10-17 修回日期:2004-01-17 出版日期:2004-05-23 发布日期:2004-05-23
通讯作者: 陈年友(1956- ),男,副教授,主要从事光催化研究,通讯联系人,E-mail:Chemyou@sohu.com.
基金资助:
国家自然科学基金(20071026).

A Photocatalytic Electrode with TiO₂ Immobillized on the New Supporter

CHEN Nian-you¹, CAI Nai-cai², WANG Yi², WANG E-feng²

1. Department of Chemistry, Huanggang Normal University, Huanggang 438000, Hubei, P. R. China;
2. College of Chemistry and Molecular Science, Wuhan University, Wuhan 430072, Hubei, P. R. China

Received:2003-10-17 Revised:2004-01-17 Online:2004-05-23 Published:2004-05-23

摘要/Abstract

摘要： 介绍了一种将TiO₂光催化剂担载在新型载体上的光催化电极.新型载体是用炭质材料和聚四氟乙烯制备的,它具有电合成H₂O₂的功能.在电流密度为15mA/cm²时,光催化电极不仅具有高达80%的电合成H₂O₂的电流效率,而且该电极的电位处在0.02V(SCE)左右,使载体表面的TiO₂光催化剂获得了约+0.47V的阳极偏压(相对平带电势),对增加TiO₂光催化反应效率十分有益.在具有新型光催化电极的光反应体系中,水中的有机分子受到来自溶液中大量·OH自由基(H₂O₂被紫外光分解的中间产物)的均相氧化(即光化学氧化),以及来自TiO₂表面光生空穴的复相氧化(即光催化氧化).在光化学氧化和光催化氧化的联合作用下,有机分子的矿物化反应速度显著提高.

关键词: 光催化电极, TiO₂, 载体, 降解, 苯甲酸

Abstract: A photocatalytic electrode with TiO₂ immobillized on the new supporter was reported.The new supporter which was prepared using carbon and polytetrafluoroethylene (PTFE) has the function of electrogenerating H₂O₂.Under 15 mA/cm²,the photocatalytic electrode not only had the current efficiency of synthesizing H₂O₂ of 82%,but its potential (about 0.02 V(SCE) made a TiO₂ on the supporter obtain +0.47 V anodic bia (VS.flat band potential)which was very profitable for increasing efficiency of photocatalytic reaction.So,in a photo-reactor with the photocatalytic electrode,mineralization rate of the organic compounds was greatly enhanced due to joint effect of the homogeneous oxidation of the organic moleculars by ·OH from photodissociation of H₂O₂ in the solution(oxidation of photochemistry)and heterogeneous oxidation by holes at TiO₂ (Photocatalytic oxidation).

Key words: photocatalytic electrode, TiO₂ supporter, degradation, benzoic acid

中图分类号:

陈年友, 蔡乃才, 王义, 王鄂风. TiO₂担载在新型载体上的光催化电极[J]. 影像科学与光化学, 2004, 22(3): 161-168.

CHEN Nian-you, CAI Nai-cai, WANG Yi, WANG E-feng. A Photocatalytic Electrode with TiO₂ Immobillized on the New Supporter[J]. Imaging Science and Photochemistry, 2004, 22(3): 161-168.

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