双金属（镍/铂）修饰的Na2Ti3O7晶须光催化产氢：沉积顺序的影响

DOI：10.3390/catal9030285 期刊：Catalysts 出版年份：2019 更新时间：2026-01-09 18:45:21

摘要： 使用Na2Ti3O7晶须通过乙醇光重整进行光催化制氢时，若用镍和铂等常见金属催化剂修饰钛酸钠，产氢量会显著提升。虽然镍的湿法浸渍仅使活性略有提高，但铂的光沉积使氢气产量提升超过一个数量级。当两种助催化剂（镍和铂）共同作用时，产氢性能更优。不过，若先对催化剂表面进行铂的光沉积、再进行镍物种的湿法浸渍（NTO/Pt/Ni），与反向制备顺序（NTO/Ni/Pt）相比，氢气产率大幅提升（近三倍），最高可达778 µmol·g−1·h−1（而反向顺序仅获得283 µmol·g−1·h−1）。为建立物理化学性质与光催化活性的关联，研究者进行了结构、形貌、光学及化学表征。X射线光电子能谱（XPS）显示，当铂层位于氧化镍层下方时，Pt2+物种浓度更高。此外，X射线衍射图谱（XRD）表明两种金属修饰过程均改变了Na2Ti3O7表面结构。

关键词： 金属沉积 Na2Ti3O7 光重整

作者： Luis F. Garay-Rodríguez，S. Murcia-López，Leticia M. Torres-Martínez，J. R. Morante，T. Andreu，Edgar Moctezuma

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研究概述实验方案设备清单

研究目的

研究Ni和Pt共催化剂沉积顺序对Na2Ti3O7晶须在乙醇光重整中光催化产氢性能的影响。

研究成果

镍和铂共催化剂的沉积顺序显著影响Na2Ti3O7晶须的光催化产氢性能。先进行铂光沉积再浸渍镍（NTO/Pt/Ni）时产氢速率最高（778微摩尔·克⁻¹·小时⁻¹），这归因于更大的比表面积、孔容、更高的Pt²⁺物种浓度及氧空位含量。该顺序有利于更好的电荷转移和相变（如形成H₂Ti₃O₇和NaTi₈O₁₃），从而提升活性。当铂与NTO直接接触时，铂与镍的协同效应达到最优，凸显了共催化剂排布对高效产氢的重要性。

研究不足

该研究采用紫外光（365纳米），限制了其在可见光条件下的应用；催化剂比表面积较低（多数样品小于10平方米/克）可能制约活性位点数量；光沉积过程中铂还原不完全会产生氧化态物质；使用乙醇作为牺牲剂可能不具备可持续性；实际条件下规模化应用及长期稳定性问题尚未充分解决。

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