硼掺杂对K2La2Ti3O10光催化分解水制氢活性的影响

通过溶胶-凝胶法制备了层状钙钛矿复合氧化物K2La2Ti3O10及B掺杂的K2La2Ti3O10，并采用X射线衍射和紫外-可见漫反射光谱等对制得样品进行了表征．以I^-为电子给体，分别在紫外和可见光辐射下研究了所制得样品光催化分解水的产氢活性；采用第一性原理，计算了B掺杂对K2La2Ti3O10半导体能带结构和态密度的影响，从电子结构的变化揭示了掺杂引起光催化活性差异的原因．结果表明，B的掺入能够提高K2La2Ti3O10的光解水产氢活性且存在合适的掺杂浓度．当B与Ti的摩尔比为0．01：1时，紫外光催化分解水产氢速率为151．7μmol／（L·h），比未掺杂B的K2La2Ti3010产氢速率...

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Published inChinese journal of catalysis Vol. 30; no. 2; pp. 147 - 153
Main Author 杨亚辉 陈启元 李洁
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中南大学化学化工学院,湖南长沙,410083 2009
中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙,410083%中南大学化学化工学院,湖南长沙,410083
Subjects
光催化活性
氢气
水
硼
第一性原理
钙钛矿复合氧化物
钙钛矿复合氧化物
光催化活性
水
硼
第一性原理
氢气
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ISSN0253-9837
1872-2067
DOI10.3321/j.issn:0253-9837.2009.02.013

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Summary:通过溶胶-凝胶法制备了层状钙钛矿复合氧化物K2La2Ti3O10及B掺杂的K2La2Ti3O10，并采用X射线衍射和紫外-可见漫反射光谱等对制得样品进行了表征．以I^-为电子给体，分别在紫外和可见光辐射下研究了所制得样品光催化分解水的产氢活性；采用第一性原理，计算了B掺杂对K2La2Ti3O10半导体能带结构和态密度的影响，从电子结构的变化揭示了掺杂引起光催化活性差异的原因．结果表明，B的掺入能够提高K2La2Ti3O10的光解水产氢活性且存在合适的掺杂浓度．当B与Ti的摩尔比为0．01：1时，紫外光催化分解水产氢速率为151．7μmol／（L·h），比未掺杂B的K2La2Ti3010产氢速率提高166％；当B与Ti的摩尔比为0．02：1时，可见光催化分解水产氢速率为85．2μmol／（L·h），为未掺杂B的K2La2Ti3O10产氢速率的5．2倍．
Bibliography:O643.32
perovskite type oxide
photocatalytic activity
perovskite type oxide; boron ; photocatalytic activity; water; hydrogen ; first principle calculation
hydrogen
boron
water
first principle calculation
21-1195/O6
ISSN:0253-9837
1872-2067
DOI:10.3321/j.issn:0253-9837.2009.02.013