[00118769]等离子共振效应协同的复合氧化物基可见光催化剂的合成及其机制研究

光催化和光电转化等技术被认为是解决环境问题和能源问题的一条颇具前景的途径。探索具有可见光响应的光催化材料是推进光催化技术应用的关键。大量研究表明,相比于改性TiO2,基于等离子共振效应的新型复合氧化物可见光催化体系,如Ag/AgBr/TiO2等,更具有实用性。 在新型复合氧化物体系构建过程中,常规方法合成的材料颗粒大,比表面积小,有效连接程度低,这在一定程度上限制了光催化材料性能的发挥。而且,其光催化机制、组成和结构与其光谱响应范围和活性的关系,以及其在应用过程中的载流子动力学过程等方面的基础科学知识还有待于进一步深入研究。 因此,发展新型复合氧化物基纳米结构体系有望获得高活性的可见光催化材料,以显著提高光催化材料对太阳光的利用率。这将加速光催化技术的实用化进程,进而改善环境并将产生很大的经济效益和社会效益。 基于此,开展了此项目的工作,旨在发展高活性复合体可见光催化剂的合成方法,和探索提高纳米氧化物光催化材料活性的无机酸表面修饰策略,同时重点利用稳态和瞬态表面光电压技术、光电化学测试和氧气程序升温脱附等揭示材料光催化活性提高的主要机制。注重解决光催化材料在设计合成如传统方法构筑异质结复合体所存在的电荷转移和分离较差的,及光催化应用过程中存在的吸附氧气差所导致的电荷分离差等的关键技术问题。在合成方法和改性策略及采用的测试技术等方面具有显著的创新性,致力于发展可见光驱动的光催化活性超过国际P25二氧化钛的系列光催化纳米材料。