针对纯TiO2、掺杂TiO2、TiO2薄膜、TiO2纳米管和商用P25等光催化剂,研究了光(电)催化和单纯紫外光辐照对TiO2的形貌、结构、成分和相关性能的影响和改变,研究了纯TiO2、Fe掺杂TiO2、TiO2纳米管和P25的失活过程,分析探讨了TiO2光催化剂的失活机理。纳米TiO2的失活是一个从初态衰减到亚稳态的过程,和被催化物质等在TiO2表面的活性位点的吸附有关。失活过程为单指数数学模式,可用三个相关物理参数评价失活过程和光催化剂的综合性能。无定形TiO2在光(电)催化作用下会溶出,导致TiO2薄膜形成连通孔状结构,可提高材料的催化能力。酸性条件晶态TiO2纳米管电极会参加光催化反应而发生溶出,破坏TiO2催化剂而导致催化剂失活。掺杂TiO2的杂质元素在光(电)催化作用下会溶出,但该过程对光催化性能的影响较为复杂。光电导和暗电导变化可直观反应载流子的寿命,进而可用来间接评价光催化活性好坏,用它们来表征光催化剂失活过程,需要进一步研究。相关理论研究说明,说明光催化剂的失活可能主要关联于载流子的扩散长度等物理因素。
英文主题词TiO2;photocatalysis;deactivation;doping