光激发氧化钛引起价带电子跃迁,通过受激电子和空穴的不同转移方式,纳米氧化钛可以获得特殊的光催化性能,其降解有机污染物净化环境的功能已经引起广泛关注。光催化过程的量子效率取决于受激电子数量以及受激电子-空穴的复合几率。本项目拟用层状结构石墨可以被氧化,其氧化层间对阳离子的作用力而易于插层的特点,研究合成石墨/TiO2纳米插层结构。利用氧化钛和石墨界面可能存在的电子隧穿效应以及石墨定向导电性能,研究光
光激发氧化钛引起价带电子跃迁,通过受激电子和空穴的不同转移方式,纳米氧化钛可以获得特殊的光催化性能,其降解有机污染物净化环境的功能已经引起广泛关注。光催化过程的量子效率取决于受激电子数量以及受激电子-空穴的复合几率。本项目拟用层状结构石墨可以被氧化,石墨氧化层间化学结构态对外来阳离子或阳离子基团的作用力,使之易于形成插层化合物的特点,研究合成石墨/氧化钛纳米插层结构。在此基础上,利用氧化钛和石墨层间界面可能形成电子隧穿效应以及石墨自身的定向导电特性,研究插层化合物结构对降低氧化钛晶体电子-空穴复合率、提高其光催化活性的潜在功能。项目研究包括钛在氧化石墨的插层过程和纳米插层结构的形成机理,其中将涉及氧化石墨结构变化对插层过程的影响,也将涉及一定扩散推动力下不同钛插层前驱物扩散基团迁移的物理化学过程对插层化合物晶相结构和界面结构的作用,还将涉及研究不同热力学条件对插层结构的影响。对于光催化过程中石墨/氧化钛插层结构界面上的这一特殊电子转移现象的研究,拟在分析归纳不同石墨/TiO2纳米插层结构的光催化降解活性特征的实验基础上,从理论上研究探讨插层结构与光催化活性之间的关系。