《界面缺陷的構建及其對光催化性能的影響研究》是依託福州大學，由劉平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：界面缺陷的構建及其對光催化性能的影響研究
- 依託單位：福州大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉平
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由於光催化活性與光催化劑表面狀態緊密相關，使得表面缺陷與光催化的關係研究近年來受到關注。但是，表面缺陷對光催化的正負作用及其影響機理目前仍然具有爭議，爭議的原因之一是缺陷的穩定性問題。由於表面缺陷易受吸附物種的影響，其產生和表征通常在真空環境中，這與實際光催化過程差異巨大，影響了缺陷作用機理的總結和干擾了缺陷與光催化活性的關聯。本研究擬通過低溫等離子處理等手段在多層負載型光催化劑層間產生穩定的界面缺陷代替不穩定的表面缺陷，並利用UV-Vis、HRTEM 、XPS和EPR等分析技術，研究界面缺陷產生方式、類型和濃度對光催化性能的影響。通過與無缺陷和表面缺陷樣品的對比，試圖搞清界面缺陷相關的光生載流子產生與遷移特性。本研究還試圖建立界面缺陷表征方法，為今後該方向的研究積累知識。本研究的開展有助於揭示光催化劑界面缺陷與其光催化性能的關係，並為設計高效和長壽命光催化劑提供一種新思路。
結題摘要
表面缺陷易受吸附物種的影響，其產生和表征通常在真空環境中，這與實際光催化過程差異巨大，影響了缺陷作用機理的總結和干擾了缺陷與光催化活性的關聯。本研究通過低溫等離子處理等手段在多層負載型光催化劑層間產生穩定的界面缺陷代替不穩定的表面缺陷。本研究中，利用UV-Vis、HRTEM、XPS和EPR等分析技術，研究界面缺陷產生方式、類型、濃度及其光催化性能之間的關係。 在研究進展方面，我們通過等離子和低價鈦前驅物等手段在兩層薄膜之中成功地構建界面缺陷；缺陷類型主要為氧缺陷和陽離子缺陷兩種；並且考察其缺陷製備方法（條件）、種類、濃度、光催化性能及其性能穩定性之間的關係，並與表面缺陷和無缺陷樣品進行對比。研究還闡明界面缺陷作用機理，為高活性和高穩定性的光催化劑的製備提供了理論依據。本研究的成果有助於揭示表面態與光催化性能的關係，並為設計實用、高效和長壽命的光催化劑提供一種新思路。 在研究成果方面，還完成了發表論文（英文論文15篇、會議論文8篇）、培養研究生（博士4名，碩士2名）和申請專利（申請發明專利5項）、兩位骨幹成員還利用本基金的研究經歷與成果晉升了高級職稱。以上各項指標均超過任務書的規定。
