形態,酸素空格子点濃度及び光触媒活性を設計するためTiF<sub>4</sub>を用いるTiO<sub>2</sub>ナノ結晶の非水溶液合成

GORDON Thomas R.; CARGNELLO Matteo; PAIK Taejong; MANGOLINI Filippo; WEBER Ralph T.; FORNASIERO Paolo; MURRAY Christopher B.

文献

J-GLOBAL ID：201202254221503154 整理番号：12A0741458

形態,酸素空格子点濃度及び光触媒活性を設計するためTiF₄を用いるTiO₂ナノ結晶の非水溶液合成

Nonaqueous Synthesis of TiO₂ Nanocrystals Using TiF₄ to Engineer Morphology, Oxygen Vacancy Concentration, and Photocatalytic Activity

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資料名：
巻： 134 号： 15 ページ： 6751-6761 発行年： 2012年04月18日
JST資料番号： C0254A ISSN： 0002-7863 CODEN： JACSAT 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

アナターゼ型TiO₂ナノ結晶(NP)は広く調べられている光触媒の一種であるが,その触媒活性の形状依存性は十分に調べられていず,多くの疑問が未回答のままである。結晶種成長法を通して調製した10~100nm粒度レジームからなる特別仕様形態を有するアナターゼ型TiO₂ NPに関する非水性共界面活性剤(オレイルアミンまたは1-オクタデカノール)支援液相合成を報告した。TiF₄(またはTiCl₄)導入はHFのその場放出を経由してアナターゼ{001}ファセットを優先露出して切欠け正方晶系両錐幾何構造に基づく均一アナターゼNP生成を可能にした。共界面活性剤とチタン前駆体選択を通し{001}と{101}ファセットの割合を設計する方法を記述した。X線回折とシミュレーションを組合せて平均NC寸法を決定するため電子顕微鏡結果を相関付けた。粒子形状を変えることに加え合成へTiF₄導入は青色であり,赤外ピーク(λ_max~3400nm)を持つ幅広い可視/近赤外吸収を示すTiO₂ NPを生じた。青色はフッ素の存在で形成された酸素空格子点から生じ,EPRとXPS研究が指示する通りである。単純配位子交換法を通してNC表面上の界面活性剤を除去すると,単分散TiO₂ NPを用い光触媒水素発生の形状依存性を調べることを可能にした。白金化試料上モデル犠牲剤として用いたメタノールの光改質に関する予備実験は模擬太陽光照射のもとで高体積の水素発生(2.1mmol/lに至るまで)を生じた。データはこの実験条件のもとでアナターゼ{101}ファセットが{001}よりも活性であることを示唆した。

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触媒の調製 , 光化学反応

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形態,酸素空格子点濃度及び光触媒活性を設計するためTiF4を用いるTiO2ナノ結晶の非水溶液合成

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