二氧化钛(TiO2)的光催化性质给能源危机和环境污染的解决带来了希望,但是其光催化的微观机理研究还非常缺乏。甲醇在模拟有机污染物的降解和提高TiO2光催化产氢效率方面都有重要应用。目前甲醇在TiO2(110)表面光催化解离的活性位、产物以及动力学过程(Kinetics)都已经有了深入细致的研究,但是其光催化解离的动力(Driving Force)因素依然不清楚。本项目拟利用自行研制的飞秒双光子光电子能谱仪研究TiO2(110)界面激发电子态的一般规律,并结合高灵敏度原位质谱探测技术测量激发光(带隙激发)波长和甲醇的振动对其在TiO2(110)表面光催化解离的影响,探索甲醇在TiO2表面光催化解离的动力。通过对甲醇在TiO2表面光催化解离动力学(Dynamics)的研究,结合密度泛函理论计算,澄清该过程的微观机理,从而更深刻地理解TiO2光催化的本质。
英文主题词TiO2;Photocatalysis;Excited States;Surface Reactions;Fundamental Process