光催化是环境净化和能源转化的重要途径之一,目前光催化活性是制约其应用的重要因素之一。而光催化剂中的光生电荷的分离和迁移是决定其活性的关键问题之一。本项目拟通过真空脱氧和可控氢还原的方法制备表面缺陷型光催化剂。通过表面缺陷结构、种类和数目来调控光催化剂的价带电子态密度分布,降低能带间隙和扩展价带宽度,促进光生电荷的分离和迁移,从而提高其光催化活性。利用理论计算揭示表面缺陷状态对能带结构、价带态密度分布、光吸收性能以及氧化还原势的影响规律。利用多种技术揭示表面缺陷和体相缺陷的物理结构和缺陷性质,揭示缺陷状态与光电流以及光催化降解过程的外在关系以及与光生电荷的分离与迁移的内在规律。揭示表面氧缺陷对光催化剂的光生电荷分离与迁移的促进机理,制备出具有高活性的新型缺陷型光催化剂。该项目的实施可以促进对光催化剂电荷分离与迁移规律的了解,对光催化和物理化学的发展均具有促进作用。
英文主题词surface;oxygen vacancy;photocatalysis;charge sepration and migration;