研究人员证明钛酸酯纳米管复合材料可增强氢的光催化作用

国立台湾大学的研究人员在发表于NANO的论文中，研究了钛酸酯纳米管(TNT)对常用的二氧化钛(TiO 2)的光催化性能，并发现了TNT的优越性能。

在研究中，与通过简便方法合成的TNT相比，TiO 2被用作参考载体。结果表明，与Pt / TiO 2相比，采用微波加热工艺制备的铂(Pt /)TNTs在更大程度上促进了甲醇中氢的释放。TNT的高表面积可以改善甲醇在活性位点上的吸附，并防止聚结的Pt细颗粒的形成。

另外，高表面积导致Pt和Ti原子之间的接触面积增加，从而增强了强金属-载体相互作用并提高了H 2的生产性能。这是由于在负载Pt之后，TNT的吸收光谱在更大程度上向可见光区域移动，从而提高了甲酸分解成CO 2的选择性。因此，具有相当高的光催化效率的Pt / TNT作为有希望的光催化剂在进一步的应用中是可行的。

钛酸酯纳米管(TNTs)复合材料比Pt / TiO 2更好地增强了从甲酸生成H 2的光催化选择性。另外，就强金属-载体相互作用而言，TNT的组分与Pt原子之间发生增强的电子相互作用，因此影响了光催化剂的行为。因此，由Pt和TNT形成的光催化剂在紫外线和可见光照射下，比来自20%v / v甲醇溶液的TiO 2具有更高的光催化性能。

与TiO 2纳米颗粒相比，TNT具有更高的活性表面积。高表面积为电子和空穴提供了短的扩散路径，促使它们转移到表面并减少了电子和空穴的复合。此外，该论文的X射线光电子能谱(XPS)结果显示，由于Pt和TNT之间强烈的金属-载体相互作用，Pt结合能发生负向移动，Ti结合能发生正向移动。因此，TNT复合材料的极高的光催化效率促进了它们作为有前途的光催化剂的应用。

此外，值得一提的是，HCOOH的一摩尔分解成CO一摩尔2及H一摩尔2，或CO的一摩尔和H中的一个摩尔2 O.因此，重要的是提高甲酸的选择性分解产生CO 2。结果表明，裸露的TNT和Pt / TNT导致的CO生成量比裸露的TiO 2和Pt / TiO 2更低。该结果可能归因于由于直径差异，CO无法扩散到TNT的孔中，因为CO(0.38 nm)的动力学直径大于CO 2(0.33 nm)的动力学直径。

光催化剂的不同结构是否会促进甲酸对H 2的光催化选择性?研究人员证明，管状TNTs复合材料比TiO 2更好地增强了光催化氢的产生。

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