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J-GLOBAL ID：201702219962566292   整理番号：17A1743420

Sドープした還元状態TiO2-xの調製とその可視光触媒性能【JST・京大機械翻訳】

Facile synthesis of S-doped reduced TiO2-x with enhanced visible-light photocatalytic performance

著者 (7件)： Huang Zhenyu (魯東大学化学与材料科学学院,山東烟台,264025) ,  Gao Zhenggang (魯東大学化学与材料科学学院,山東烟台,264025) ,  Gao Shanmin (魯東大学化学与材料科学学院, 山東烟台 264025;山東大学晶体材料国家重点実験室, 山東済南 250100) ,  Wang Qingyao (魯東大学化学与材料科学学院,山東烟台,264025) ,  Wang Zeyan (山東大学晶体材料国家重点実験室,山東済南,250100) ,  Huang Baibiao (山東大学晶体材料国家重点実験室,山東済南,250100) ,  Dai Ying (山東大学晶体材料国家重点実験室,山東済南,250100)
資料名： Cuihua Xuebao  (Cuihua Xuebao)
巻： 38  号： 5  ページ： 821-830  発行年： 2017年 
JST資料番号： B0927B  ISSN： 0253-9837  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 中国 (CHN)  言語： 中国語 (ZH)

抄録/ポイント： 安定で安価な光触媒として,TiO2は種々の汚染物質の分解に広く使用されている。しかし、広いバンドギャップ(~3.2eV)と低い電子移動度はTiO2を可視光に吸収するだけでなく、光生成電子と正孔の複合確率が高いため、TiO2の総体光電効率が高くない。そのため、可視光により励起され、高速光電子輸送を有するTiO2を設計することは研究の焦点である。Ti3+自己ドープTiO2(還元状態TiO2-x)は可視光によって励起されるだけでなく,TiO2の電子伝導率を向上させ,TiO2の光電気変換効率を向上させることができることが示された。また、非金属元素のドーピングはTiO2のバンドギャップを減少させ、TiO2は可視光に応答でき、良好な可視光触媒性能を有し、その中でS元素のドーピングは広く研究されている。現在、SドープナノTiO2の調製は通常、TiS2、S、チオ尿素、ジメチルスルホキシドなどをS源とするが、これらの原料は通常高価で、一定の毒性があるため、実際の応用は制限されている。Ti3+自己ドープTiO2を調製する方法はほとんどが「還元法」に基づいており、真空又は強還元性雰囲気下でH2、CO中でTiO2を加熱するか、高エネルギー粒子(電子、アルゴンイオン)を用いて衝撃を行うことができることが知られている。実際の応用において、これらの方法には、ステップが多く、条件が厳しく、反応時間が長く、設備が高価であるなどの欠点がある。また、還元法反応は通常粒子の表面に発生し、形成されたTi3+は空気と水中の溶解O2によって酸化されやすく、材料の安定性を低下させる。穏和な液相中でTi4+を還元することはTi3+ドープTiO2を調製するのに使用できるが,反応過程に副産物が生成するため,後続処理を行うことで純Ti3+自己ドープTiO2が得られる。そのため、Sドープ還元状態TiO2-x光触媒を簡単に調製することは依然として非常に重要な意義がある。H2O2を用いてTiH2を酸化することにより,種々の状態の前駆体ゲルを得て,次に,異なる方法により,Ti3+自己ドープTiO2を得た。。・・・.の後処理によって,TiO2を得ることができた。本論文では,Ti源としてTiH2とH2O2を用いて調製した黄色前駆体ゲルを用いて,低価格,非毒性,安定な二酸化硫黄をS源と還元剤として用い,異なる方法でSドープした還元状態TiO2-x光触媒を調製した。本論文では、ゲルに二酸化チオ尿素を加えた後に水熱処理を行い、乾燥したゲル粉末と二酸化チオ尿素の混合熱処理によって得られた生成物に対する影響を研究した。純粋なTiO2,還元TiO2-x,およびSドープTiO2の光吸収,電気化学,および光触媒性能を研究した。X線回折,透過型電子顕微鏡,高分解能透過型電子顕微鏡,X線光電子分光法,UV-Vis拡散反射分光法,比表面積分析,電気化学的ワークステーションを用いて,生成物の構造,モルフォロジー,および光電気特性を特性評価した。模擬廃水としてローダミンB(RhB)溶液を用いて,試料の可視光触媒活性を調べた。結果により、異なる後続処理方式がSドープTiO2-xの結晶性と形態に影響を与えるだけでなく、生成物の光吸収性能と電子輸送性能に影響を与え、異なる条件下で得られた生成物の可視光触媒性能が異なることが分かった。その中で、熱処理によって得られたSドープTiO2-xサンプルの可視光分解におけるRhBの速度はそれぞれ純TiO2、TiO2-xとSドープTiO2の31、2.5と3.6倍であり、サンプルは良好なサイクル安定性がある。Data from Wanfang. Translated by JST【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： バンドギャップ ,  *触媒活性 ,  透過型電子顕微鏡 ,  熱処理 ,  光吸収 ,  キャラクタリゼーション ,  *可視光 ,  電気化学 ,  *チタン ,  X線光電子分光法 ,  前駆体 ,  *光触媒 ,  *ドーピング ,  モルフォロジー ,  X線回折

著者キーワード (5件)： Ti3+ self-doped ,  Titania ,  Sulfur doped ,  Thiourea dioxide ,  Visible light photocatalysis

分類 (2件)： 光化学一般  (CB08010U) ,  光化学反応  (CB08020F)

タイトルに関連する用語 (5件)： ドープ ,  還元 ,  調製 ,  可視光 ,  触媒性能