采用溶胶-凝胶方法和摻杂、复合调控技术,制备摻杂复合型高活性纳米TiO2基可见光催化剂,测定催化剂的晶体结构、掺杂方式、表面微结构和能带结构以及紫外、可见光催化活性。利用相干光耦合测试技术结合微区表征技术和瞬态光谱,原位定量测定催化剂的微观表面、界面光生载流子各种物理参数,测定催化剂微观表面的活性位和光生载流子稳态、瞬态过程;研究催化剂微观表面、界面光生载流子的动力学过程机制,分析固/液界面微观表面的氧化还原过程,从微观量子水平揭示紫外、可见光催化机理。
TiO2 based photocatalyst;photogenerated charge carriers;photocatalytic mechanism;;
本项目按照研究计划顺利完成,已达到了预期目标。本项目从制备高活性TiO2基光催化剂出发,重点研究了光催化剂微观表面光生载流子特性与光催化活性的关系,揭示其光催化机理。主要研究内容包括1)采用溶胶-凝胶法和摻杂、复合调控技术,制备出金属和非金属离子掺杂、表面修饰和异质结构等系列高活性纳米TiO2基光催化剂,测定催化剂的结构、能带结构和光催化活性。2)利用相干光耦合、微区表征和瞬态光谱等技术,原位研究催化剂微观表面活性位和光生载流子特性,分析光生载流子动力学过程和氧化还原反应机制,揭示催化剂的光催化机理。3)开展了相关性研究,如,Pd基催化剂的化学催化机理;纳米结构TiO2(纳米粒子,纳米管和纳米片)光催化机理;新型纳米结构InBO3和PbBiO2Cl催化剂光催化机理;光催化还原CO2合成CH4机理等。项目执行期间,发表SCI论文26篇,申请发明专利3项,授权专利2项。