《具有高效寬譜的納米光催化劑的微結構與性能調控機理》是依託福州大學，由李旦振擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：具有高效寬譜的納米光催化劑的微結構與性能調控機理
- 依託單位：福州大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李旦振
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目擬從一個全新的思路，以改性的半導體氧化物BiVO4/TiO2和具有多重激子產生效應的納米材料InP等為基礎，研製出高量子轉換效率、寬光譜回響（紫外及可見光）和多功能的新型納米結構光催化劑。通過現代量子力學理論計算並結合實驗調整，調變其能帶結構和費米能級的位置，構造晶格失配小、界面缺陷少和界面清晰的高質量納米晶異質結；明確新型納米結構光催化劑的界面電子結構、結構活性基元與光催化反應性能的相互關係；闡明納米異質結構及多重激子產生效應對光生電子-空穴的分離效率、界面電荷的轉移速率和太陽光利用率的調控作用，抑制體系中光生載流子(電子，空穴)的複合幾率，進一步有效提高新型納米結構光催化劑對難降解有毒有機污染物的量子效率和太陽能利用率。本研究對深化半導體光催化的作用機理，認識控制多相光催化過程的量子效率的關鍵因素，指導設計新型高效寬光譜回響的光催化劑體系都具有重要的科學意義。
結題摘要
本項目製備出寬光譜回響（紫外及可見光）的Ag3VO3/TiO2,BiVO4/TiO2等新型納米結構光催化劑，以及光子晶體β-Ga2O3、CdSnO3•3H2O、量子點異質結光催化材料n-In2O3/p-CuO和中空核殼異質結ZnO/ZnS等系列高效光催化劑。結果表明，具有寬禁帶的CdSnO3•3H2O、光子晶體β-Ga2O3等高效光催化劑在254 nm紫外光照下，對污染物甲基橙、羅丹明B和苯有很好的降解性能，均表現出了優於P25的光催化活性和活性穩定性。量子點異質結光催化材料n-In2O3/p-CuO、Bi/TiO2和有機無機複合材料—聚苯胺/二氧化鈦 (PANI)/TiO2等系列可見光催化劑在可見光下對污染物甲基橙、羅丹明B和苯有很好的降解性能。在320～800nm光照下，具有寬光譜回響（紫外及可見光）的Ag3VO3/TiO2,BiVO4/TiO2等複合體系催化劑在室溫下對苯等表現出很好的光催化活性。研究計畫揭示了有機污染物在該體系上的反應機理,它有助於設計新型高效寬光譜回響的光催化劑體系。
