新疆理化所在鉭基光催化材料可控制備方面取得進(jìn)展

　　針對鉭酸鹽光催化劑制備中存在的問題，中科院新疆理化技術(shù)研究所環(huán)境科學(xué)與技術(shù)研究室科研人員開展了熔鹽-水熱結(jié)合制備鉭酸鹽新方法的研究。

　　導(dǎo)體光催化技術(shù)可以利用光照激發(fā)半導(dǎo)體產(chǎn)生的導(dǎo)帶電子和價帶空穴，進(jìn)行氧化還原降解有機污染物或分解水獲取氫氣。因此，光催化技術(shù)在能源和環(huán)境治理方面具有廣闊的應(yīng)用前景。目前制約光催化發(fā)展的關(guān)鍵仍在于研發(fā)高效、穩(wěn)定的光催化材料。近年來，鉭酸鹽光催化劑主要是通過傳統(tǒng)的高溫固相法制備而成，該方法使用的高溫?zé)Y(jié)會使合成的鉭酸鹽顆粒較大、比表面積較小，從而使光催化劑活性相對較低。由于Ta2O5極難溶解而且很難實現(xiàn)液相合成，有關(guān)鉭酸鹽光催化材料形貌控制方面的研究鮮有報道。因此，鉭酸鹽光催化材料的可控制備是當(dāng)前研究的難點。

　　科研人員利用熔鹽法制備一種可溶性的鉭酸鹽前驅(qū)體，在簡單調(diào)控水熱過程中加入堿的量即可實現(xiàn)納米鉭酸鹽不同暴露晶面的調(diào)控，制備出了暴露面為{111}晶面的納米八面體和暴露面為{101}晶面的納米片，首次實現(xiàn)了鉭基光催化材料主要暴露晶面的調(diào)控。經(jīng)光催化性能測試結(jié)果顯示納米八面體的光催化性能是納米片的4倍，表明通過暴露晶面的調(diào)控實現(xiàn)了光催化性能的調(diào)控。該研究為鉭酸鹽的可控制備及高效光催化材料的篩選提供了新的方法和借鑒。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表于美國化學(xué)會期刊ACS Applied Materials& Interfaces, 2013, 5(20):10260−10265。

　　該研究得到了國家自然科學(xué)基金、中科院“百人計劃”、新疆維吾爾自治區(qū)青年科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)工程、自治區(qū)國際合作等項目的資助。