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一氧化碳(CO)是一种较为常见的室内空气污染物,无色无味,不易被察觉,但与血红蛋白的亲和力高,严重危害人类健康。二氧化钛(TiO2)光催化是环境治理领域极具开发前途的一项技术,对处理室内CO污染气体有着巨大的应用潜力。然而纯TiO2的本征禁带宽度较宽,光催化活性相对较低,其实际应用因而受到了较大的限制。因此本文着重于TiO2的贵金属改性工作,探讨提高光催化氧化CO效率的因素,以期制备高活性的TiO2光催化剂。 在第二章中,我们制备了高活性的Pt-Ru双金属合金沉积的TiO2(RP-AH)。首先将RuO2/TiO2/Pt三元复合催化剂在空气中400℃下煅烧10h,使RuO2在TiO2表面外延铺展开。在铺展的过程中,RuO2与Pt相接触。接着再将催化剂在还原氛围中进行煅烧,在TiO2表面获得了Pt-Ru双金属合金。通过XRD、UV-Vis DRS、HRTEM、XPS、CV等手段进行表征,证实了PtRu双金属合金的存在;光电流和莫特肖特基测试显示RP-AH为p型半导体。在光催化氧化CO测试中,紫外光照下,RP-AH可在120 min内将1000 ppmCO全部氧化降解,而未经煅烧的RP催化剂和仅经空气中煅烧的RP-A催化剂分别使得CO的浓度仅减少了13%和65.5%。经4次活性循环测试后,RP-AH表现出很好的稳定性。TiO2表面Pt-Ru合金的形成及p型半导体的特性是提高RP-AH催化活性的决定性因素。 在第三章中,我们利用真空200℃煅烧的方法获得富含氧空位的TiO2(Ov-TiO2),通过光还原沉积贵金属的方法获得了Pt改性TiO2光催化剂,并应用于CO光催化氧化中。反应过程中我们发现催化剂对于CO的氧化速率逐渐提高。从UV-Vis DRS、EPR、Raman和XPS等表征数据分析可知,不同于在纯TiO2表面,在Ov-TiO2表面负载Pt时,表面的氧空位可作为Pt的生长位点并影响Pt纳米颗粒的形成。随着CO光催化氧化反应过程的深入,TiO2表面的氧空位逐渐消失,此时部分Pt转化为Ptδ+,Ptδ+表现出对CO更强的吸附并且可以减小界面间的接触电阻,从而提高光催化的性能。