【摘 要】
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纳米材料应用于光催化环境净化和清洁能源生产以及光电转化由于加大的潜在应用而被备受关注,需要解决的关键问题是提高提高光捕获,降低半导体能带提高光活化效率,抑制光生电子-空穴复合提高量子效率,同时也需要解决催化反应的基本问题(如活性位分散度和化学环境、传热传质、吸脱附、稳定性等),研究思路是发展新型的纳米材料合成技术,通过半导体组成调变以及形貌结构及孔道结构裁剪,设计新型光催化剂,提高光催化和光电转化
【出 处】
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第十四届全国太阳能光化学与光催化学术会议
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纳米材料应用于光催化环境净化和清洁能源生产以及光电转化由于加大的潜在应用而被备受关注,需要解决的关键问题是提高提高光捕获,降低半导体能带提高光活化效率,抑制光生电子-空穴复合提高量子效率,同时也需要解决催化反应的基本问题(如活性位分散度和化学环境、传热传质、吸脱附、稳定性等),研究思路是发展新型的纳米材料合成技术,通过半导体组成调变以及形貌结构及孔道结构裁剪,设计新型光催化剂,提高光催化和光电转化效率,并进一步阐述光催化反应的本质及构效关系.1.采用超临界技术合成,制备了具有多孔结构的La2O3-、CdS-、Ti3+-、N-、S-、F-、B-修饰型以及La2O3-B、F-N、ZnS-CuInS2 等共修饰的TiO2,不仅提高了比表面积和结晶度,且有利于修饰剂进入TiO2 晶格或与TiO2 产生强相互作用,导致能带变窄并抑制修饰剂流失,在可见光催化有机污染物降解反应中显示高活性和稳定性.2.采用溶解热条件下多醇醇解技术以及蒸发诱导表面活性剂自组装(EISA),制备了有序介孔、核壳、空壳、花球、泡沫、纳米管等结构的TiO2、Au/TiO2、Bi2O3/TiO2等光催化剂,同时,通过定向生长,合成出具有介孔结构或(001)等特定晶面暴露的TiO2 和WO3 单晶,在光催化降解有机污染物和还原重金属离子以及吸附染料污染物时显示高活性,归因于光利用率提高以及表面活性增强.同时,合成出TiO2/CNTs、超长Cu 纳米线、类石墨烯有机半导体材料以及层状TiO2 光子晶体,在储能、超级电容器等方面显示优良性能.3.采用喷雾干燥技术,合成了单晶TiOF2、多孔结构Bi2Ti2O7 和空壳 球BiFeO3 可见光催化剂,多级结构的形成归因于软-硬模板的协同作用,在光催化降解有机污染物中显示高活性,归因于高结晶度和大比表面积.4.设计出光催化空气净化器应用于室内和车内环境净化,同时开发了全天候光催化污水净化系统应用于鱼塘水的处理.
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