《助劑修飾增強銀基光催化材料的穩定性與光催化活性》是依託武漢理工大學，由余火根擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：助劑修飾增強銀基光催化材料的穩定性與光催化活性
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：余火根
- 依託單位：武漢理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
相比於傳統的TiO2基光催化材料，銀基光催化材料在歸應員櫃降解有機污染物過程中往往表現出更高的可見光光催化性能而受到廣泛關注。然而，由於其極強的光敏性，銀基光催化材料在光催化過程中易於分解形成金屬銀，使材料表面受到嚴重破壞，進而導致光催化性能的下降。本項目擬以過渡金屬離子(如Fe(III)、Co(II)、Cu(II)、Ni(II)等)為光催化劑助劑，通過離子注入法在光敏性銀基光催化材料(如AgCl、AgBr、AgI、Ag2O、Ag2CO3、Ag3PO4等)表面修飾過渡金屬離子助劑，以提高銀基光催化材料的光誘導穩定悼仔協性和光催化活性；研究各種過渡金屬離子助劑對光敏性銀基光催化材料的光誘導穩定性與光催化活性的影響，揭示銀基光催化材料的結構穩定性與光催化活性間的內在聯繫，以及過渡金屬離子助劑對銀基光催化材料結構穩定性和光催化活性的增強機理，為發展新型、高效、穩定的銀基可見光光晚汽盼敬催化材料提供一定的理論指導。
結題摘要
在環境淨煉烏白化領域，相比於傳統的TiO2光催劑，銀基光催化材料在降解有機污染物過程中往往表現出更高的光催化活性而受到廣泛關注。本項目以發展新型高效的茅灶過渡金屬離子及其化合物為光催化劑助劑，修飾於銀基光催化材料表面，促進光生電子與空穴的有效分離，以增強其光催化活性和光誘導穩定性。主要研究內容和取得的重要結論如下：(1) 發展過渡金屬離子Ti(IV)、Zn(II)、Cu(II)、Co(II)等助劑修飾的銀基光催化材料的簡易合成方法，並製備了多種高效的光催化材料，如Cu(II)/Ag3PO4、b-Zn(II)/AgCl、CoP/Ag3PO4等；(2) 通過對助催化劑的種類選擇與微結構調控，進一步發展了雙過渡金屬助劑修飾的高效、穩定的銀基艱戀籃光催化材料，並對多種有機污染物表面出很好的降解活性，如Ti(IV)-Fe(III)/AgBr、Cu(II)-CoP/Ag3PO4、Ti(IV)-Fe(III)/AgCl等；(3) 以上述光催化材料為基礎，研究助催化劑修飾對銀基光催化材料活性與穩定性的影響規律，發現電子助劑如Cu(II)、Fe(III)、Ni(II)等可顯著增強光生電子的快速傳輸與界面催化反應，促進嬸尋槓銀基光催化材料的光穩定性，從而抑制光腐蝕的發生；而空穴助劑如Ti(IV)、CoP等可顯著增強界面光生空穴的快速傳輸與界面氧化反應；其兩者的協同作用大大促進了光生載流子的有效分離，增強光催化材料的光催化活性。本項目提出的表面助劑修飾增強主體光催化材料的界面電荷轉移機制與其雙助劑修飾中的協同效應對發展新型高效的光催化材料提供一定的理論指導，為光催化技術的實用化提供一定的技術支撐。本項目在執行期間共發表SCI研究論文30篇，其中ESI高引頻論文7篇；在上述成果中，有10篇論文發表於影響因子大於6的國際期刊上，具體包括Appl. Catal. B, J. Mater. Chem. A, ACS Appl. Mater. Interfaces, Nanoscale等；同時，申請人以第一發明人獲中國發明專利8項，已培養碩士研究生7名；此外，項目負責人積極參與國際國內交流與合作，共參加國際學術會議7次，國內學術會議9次。
