本项目采用PCVD、磁控溅射等方法,利用双相掺杂调控技术,制备具有金属或非金属离子双相掺杂的表面多元组分协同作用的高活性纳米TiO2可见光催化剂。并通过分析测试技术和光催化实验,测定催化剂的精细结构、微观表面多元结构和紫外、可见光催化活性,研究固/液界面紫外、可见光催化机理。建立制备新型结构高活性纳米可见光催化剂新方法和调控催化剂精细结构和微观表面多元结构的新技术,为设计、构建和研制高效率、高性能化、智能化和多功能化光电功能材料奠定基础。
目前,在光催化研究领域制备以TiO2 为基的高活性可见光催化剂是该领域的热点和难点,利用多相掺杂复合调控技术,制备高活性可见光催化剂的研究尚未见报道。本项目采用溶胶-凝胶法和分步水解法,利用多相掺杂复合技术,制备出多种具有多相离子共掺杂的高活性纳米TiO2可见光催化剂,该类催化剂的紫外、可见光催化活性已远超过TiO2和TiO2-N。利用结构测试和表面分析表征技术,研究催化剂的晶体结构、表面微结构和能带结构,研究多种离子的掺杂共存方式、可见光响应的产生机制、异质复合界面形成机制和光致电荷转移过程,提出了紫外、可见光催化提高的机理,并建立了多相掺杂复合调控催化剂可见光响应、提高光催化活性的新技术以及制备高活性TiO2基可见光催化剂的新方法。