TiO2 qo'shilgan o'tish metalli: fizik xususiyatlari va fotokatalitik harakati

3.2. Femtosekundli nasos-zondli diffuz aks ettirish
spektroskopiyasi. Femtosoniya (PP-DRS) o'lchovlari yalang'och va
metall qo'shilgan TiO2 kukunlarida foto qo'zg'aluvchan elektronlar va
teshiklarning rekombinatsiya tezligi konstantalarini olish uchun o'tkazildi .
jild. 3
To'lqin uzunligi 310 nm bo'lgan nasos nuri 620 nm da so'rilishning
juda tez (< 250 fs) ko'tarilishiga olib keladi, so'ngra asta-sekin
parchalanadi [26]. Tez ko'tarilish fotoqo'zg'aluvchan elektronlarning
tutilish joyida tutilishi va ularning teshiklar bilan rekombinatsiyasi bir
necha yuzlab ps vaqt mintaqasida yutilishning parchalanishiga olib
keladi deb taxmin qilinadi. Parchalanish profillarini elektron teshik
rekombinatsiyasining ikkinchi tartibli kinetikasi faraziga taqlid qilish
mumkin [19].
TiO2 qo'shilgan o'tish metalli: fizik xususiyatlari va fotokatalitik harakati
Ikkala reaktsiya uchun ham har qanday turdagi o'tish metallining
yuklanishi, odatda, fotokatalitik faollikning pasayishiga olib keladi va
bu ta'sir yuklangan metall miqdori ortishi bilan sezilarli bo'ladi.
Fotoreaktivlik natijalari shuni ko'rsatadiki, TiO2/Cu namunalari
etanoik kislota oksidlanishi uchun har doim tegishli yalang'och TiO2
dan faolroqdir . CO2 evolyutsiyasi tezligi mis tarkibini 1% gacha
oshirish orqali oshadi va yuqori yuklanish uchun maksimal qiymatdan
unchalik past bo'lmagan qiymatlarga etadi. Mumkin tushuntirish
shundan iboratki, yuklangan Cu ko-katalizator rolini o'ynash uchun
metall holatga (Cu0) qaytariladi va ko'payadi.
3.3. Fotokatalitik faollikka o'tish-metall yuklanishining ta'siri.
Shakl 3 (a) o'tish metall tarkibiga bog'liq bo'lgan CO2 hosil bo'lish
tezligini ko'rsatadi . CO2 evolyutsiya tezligi dastlabki 1,5 soat
nurlanishni hisobga olgan holda, mahsulot miqdori va nurlanish
vaqtiga nisbatan uchastkalarning qiyaligidan etanoik kislotaning
fotooksidlanishi paytida aniqlandi. Buning o'rniga, 3(b)-rasmda substrat
kontsentratsiyasiga nisbatan reaksiya vaqtiga nisbatan egri chiziqlardan
olingan 4-nitrofenolning yo'qolishining zohiriy kinetikasining dastlabki
nol tartibli reaksiya tezligi ko'rsatilgan.
173
5
1
6
metall miqdori/mol%
10
0
0
4
2
4
3
6
8
2
Machine Translated by Google

---

4- NP yoÿqolishi/ µmol Lÿ1 sÿ1 mÿ2 ·104
CO2
evolyutsiyasi/
µmol
sÿ1
mÿ2
·104
174
Boshqa barcha dopantlar ishtirokida olingan past samaradorlikni
ratsionalizatsiya qilish oson emas, chunki ko'plab fizik-kimyoviy va /
yoki ichki elektron omillar qo'shilgan TiO2 kukunlarining fotokatalitik
faolligiga foydali yoki zararli ta'sir ko'rsatishi mumkin [17] .
TiO2/Cu namunalari etanoik kislota va 4-nitrofenolni fotodegradatsiya
qilish uchun ishlatilganda kuzatilgan turli xil xatti-harakatlarni Cu0 hosil
bo'lishi teshik tuzoqlari vazifasini bajaradigan organik molekulalarning
yuqori konsentratsiyasi uchun juda qulay ekanligini hisobga olgan
holda tushuntirilishi mumkin. Shunisi e'tiborga loyiqki, 4-nitrofenol
degradatsiyasi bo'yicha ishlar ushbu organik substratning juda past
boshlang'ich konsentratsiyasi bilan amalga oshirildi. Bundan tashqari,
TiO2/Cu namunalarining pzc ko'rsatkichlari (1-jadvalga qarang)
katalizator yuzasi va etanoik kislota (4-nitrofenoldan kuchliroq kislota)
o'rtasidagi o'zaro ta'sirga ijobiy ta'sir ko'rsatadi. Aksincha, 4-nitrofenol
bilan o'zaro ta'sir pzc qiymatlari kislotaliroq bo'lgan TiO2/W namunalari
uchun muhimroq bo'lishi mumkin.
4-rasmda (a) va (b) reaktsiyalar tezligi va 1-jadvalda keltirilgan turli
namunalarning kr qiymatlari o'rtasidagi bog'liqlik ko'rsatilgan. Etanoik
kislota oksidlanishi uchun (4-rasm (a)) Fotoaktivlik va elektron-teshik
rekombinatsiya tezligi o'rtasidagi kr qiymatlari ham bir-biriga juda
o'xshash bo'lgan TiO2/Cu namunalarining yuqori foto samaradorliklari
tufayli juda chalkash . Ushbu namunalarning natijalarini rasmdan olib
tashlasak, CO2 ishlab chiqarishning reaktsiya tezligi kr ga deyarli
bog'liq emas .
elektronlarni adsorbsiyalangan O2 ga o'tkazish orqali W6+ ga
oksidlanadi [10, 12].