总结光催化剂的摘要
光催化剂的分类和机理总结
光催化剂的分类和机理总结光催化剂是一种特殊的催化剂，能够在光照下促进化学反应的进行。
它们通常由半导体材料制成，能够吸收光能，并在其表面上产生活性中间体，从而加速反应的进行。
光催化剂在环境清洁、新能源开发等领域具有广泛的应用前景。
本文将对光催化剂的分类和机理进行总结。
光催化剂的分类可以根据其材料组成、能带结构、光吸收范围等多个方面进行。
根据材料组成，光催化剂可分为无机光催化剂和有机光催化剂。
其中，无机光催化剂主要是由金属氧化物（如二氧化钛、氧化锌等）和半导体纳米材料（如二氧化硅、ZnS等）构成。
有机光催化剂则主要是由含有特定功能团的有机分子构成，如染料分子、金属有机化合物等。
根据能带结构，光催化剂可以分为具有带隙结构的半导体光催化剂和无带隙结构的金属光催化剂。
根据光吸收范围，光催化剂可以分为可见光催化剂和紫外光催化剂。
不同的光催化剂在光催化反应中的机理也有所不同。
典型的光催化反应包括光解水制氢、光催化降解有机污染物等。
以光解水制氢反应为例，介绍光催化剂的机理。
在光解水反应中，最常用的光催化剂是二氧化钛（TiO2）。
二氧化钛实际上是一种能带宽度很大的半导体材料，其带隙宽度约为3.0eV，能够吸收紫外线（带有较高能量的光）。
当光照到二氧化钛表面时，光子的能量被二氧化钛吸收，激发出电子-空穴对。
电子位于导带中，而空穴位于价带中。
在光解水反应中，二氧化钛的导带电子和水分子中的氧原子发生反应，形成O2-中间体。
同时，价带中的空穴和水分子中的氢原子发生反应，形成OH+中间体。
这两个反应过程共同促进了水的光解过程。
最终产生的O2-和OH+进一步发生反应，形成氢氧根离子（OH-）。
通过电解水或其他方式，可以将OH-还原为氢气（H2）。
这样就实现了水的光解制氢过程。
除了二氧化钛，其他半导体光催化剂如氧化锌、Ti-based等，其机理大致相似。
由于不同光催化剂的带隙结构、能带位置等特性不同，它们对于不同光照波长和光强的吸收利用也不尽相同，因此在实际应用中需要根据具体需求选择合适的光催化剂。
光催化剂文档
光催化剂1. 简介光催化剂是一种利用光能将化学反应进行加速的催化剂。
它能够吸收光能，产生电子-空穴对并利用这些电子-空穴对参与化学反应，从而提高反应速率和效率。
2. 工作原理光催化剂的工作原理基于光生电子-空穴对的产生和利用。
当光催化剂暴露在光源下时，它能够吸收光能，产生光生电子-空穴对。
光生电子具有高度活性，它们可以参与氧化反应。
一种常见的氧化反应是水的分解，即光催化剂能够将水分解成氢气和氧气。
光生空穴则对还原反应起到重要作用。
它们具有强氧化能力，能够将有机污染物等还原为无害的物质。
光催化剂在催化反应中起到了能量传递的角色，通过吸收光能并将其转换为化学反应的能量，从而加速了反应的进行。
3. 应用领域3.1 环境净化光催化剂广泛应用于环境净化领域。
以光催化氧化为主要反应途径，光催化剂能够将有机污染物、重金属等有害物质氧化分解为无毒无害的物质，从而实现环境净化。
3.2 水资源治理光催化剂在水资源治理中也发挥着重要作用。
通过光催化氧化反应，光催化剂能够将水中的有机污染物、有害物质等分解为无害物质，净化水质。
3.3 可再生能源光催化剂可以应用于可再生能源领域。
通过光催化剂的光生电子和光生空穴，可以将太阳能转化为其他形式的能源，如氢能等。
3.4 医学领域在医学领域，光催化剂被应用于抗菌、杀菌等方面。
光催化剂能够产生具有高度活性的光生空穴，可以破坏细菌、病毒等微生物的外壳结构，实现抗菌、杀菌的效果。
4. 催化剂的选择选择合适的光催化剂对于实现高效的光催化效果至关重要。
常见的光催化剂包括二氧化钛（TiO2）、二氧化锌（ZnO）等。
在选择催化剂时，需要考虑以下几个因素：•光催化剂的吸收光谱：光催化剂应该能够吸收光源的波长范围，以产生光生电子-空穴对。
•光催化剂的能带结构：光催化剂的能带结构应合适，以实现光生电子和光生空穴的有效分离和利用。
•光催化剂的稳定性：光催化剂应具有较高的稳定性，能够长时间保持催化效果。
光催化相关知识点总结
光催化相关知识点总结1. 光催化的原理光催化的原理是指在光照条件下，光催化剂能够吸收光能并激发电子，从而在表面形成活性氧物种如氢氧自由基（·OH）、超氧自由基（·O2-）等。
这些活性氧物种能够在光照条件下参与化学反应，从而产生新的物质或将有害物质分解成无害物质。
光催化的过程通常分为光吸收、电子-空穴对的产生、氧化还原反应和产物释放等几个步骤，是一种能够利用光能来促进催化反应的绿色化学技术。
2. 光催化的应用光催化技术在环境和能源领域有着广泛的应用，主要包括光催化降解污染物、光催化分解水生成氢气、光催化还原CO2生成燃料等方面。
(1) 光催化降解污染物光催化通过光催化剂将有害物质如有机污染物、重金属离子等分解成无害物质，是一种有效的污染物治理技术。
例如，采用二氧化钛（TiO2）等光催化剂可以利用太阳光将废水中的有机污染物如苯、酚等降解成CO2和H2O。
光催化技术也可以用于处理大气污染，通过光催化剂将大气中的有害气体如NOx、SOx等分解成无害物质。
(2) 光催化分解水生成氢气光催化分解水生成氢气是一种有效的新能源技术。
在光照条件下，光催化剂能够吸收光能并在表面产生电子-空穴对，从而将水分解成氢气和氧气。
这种技术可以利用太阳能来分解水产生氢气，是一种无污染的新能源产生方式。
目前已有许多研究对光催化剂进行改进，以提高光催化分解水的效率和稳定性。
(3) 光催化还原CO2生成燃料光催化技术也可以利用太阳能将二氧化碳（CO2）还原成有机燃料，是一种有效的CO2减排技术。
通过合适的光催化剂和还原剂，可以将CO2还原成一氧化碳（CO）和甲烷（CH4）等有机物质，作为新的能源来源。
这一技术不仅可以减少CO2的排放，还可以利用太阳能转化为有用的化学品。
3. 光催化的关键技术光催化技术的关键技术主要包括光催化剂的设计和制备、光催化反应机理的研究、光照条件的优化等方面。
(1) 光催化剂的设计和制备光催化剂对于光催化性能具有重要影响。
光催化剂综述
光催化剂综述一、光催化剂的种类和性质光催化剂是一种能够利用光能驱动化学反应的物质，其种类繁多，性质各异。
根据不同的分类方法，光催化剂可以分为无机光催化剂和有机光催化剂；单相光催化剂和多相光催化剂等。
其中，无机光催化剂如TiO2、ZnO、CdS等具有较高的光催化活性，且耐热、稳定，被广泛应用于光催化降解有机物、光催化产氢等领域。
二、光催化剂的制备方法制备光催化剂的方法多种多样，包括溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、水热法、微波法等。
其中，溶胶-凝胶法是一种常用的制备光催化剂的方法，其优点在于制备过程简单、成本低、易于控制颗粒大小和形状。
化学气相沉积法和水热法则能够在相对较高的温度和压力下合成高质量的光催化剂。
微波法则是近年来发展起来的一种制备光催化剂的新方法，具有快速、高效、环保等优点。
三、光催化剂的应用领域光催化剂在许多领域都有广泛的应用，主要包括：1.光催化降解有机物：光催化剂能够利用光能将有机物分解为无害的小分子，适用于废水处理、空气净化等领域。
2.光催化产氢：光催化剂能够将光能转化为化学能，生成氢气，适用于清洁能源生产、有机物氢化等领域。
3.光催化合成有机物：光催化剂能够利用光能将二氧化碳等无机物转化为有机物，适用于绿色合成、二氧化碳减排等领域。
四、光催化剂的性能改进与优化为了提高光催化剂的性能，需要进行改性和优化，主要包括：1.金属离子掺杂：通过掺杂金属离子，可以改变光催化剂的能带结构，提高其光催化活性。
2.非金属元素掺杂：通过掺杂非金属元素，可以增加光催化剂的电子密度，提高其光催化活性。
3.复合光催化剂：将不同种类的光催化剂进行复合，可以产生协同效应，提高其光催化活性。
4.形貌控制：通过控制光催化剂的形貌，可以增加其比表面积，提高其光催化活性。
五、光催化剂的发展趋势与挑战随着人们对环境问题和可再生能源需求的不断增长，光催化剂的发展前景广阔。
未来，光催化剂的研究将朝着以下几个方向发展：1.新型光催化剂的开发：开发新型的光催化剂，以提高其光催化活性和稳定性。
(完整版)TiO2光催化文献综述
ZnO/TiO 2 复合纳米纤维的制备及光催化性能研究文献综述1. 前言20世纪以来，科技的不断进步和工业的快速发展，在给人类带来舒适与便利的同时，也造成了环境的污染与恶化，给人类的健康和生活带来了潜在的危胁。
[1-3]在各种环境污染中，最普遍、最主要和影响最大的是化学污染。
因而, 有效地控制和治理各种化学污染物对构成人类生存最基本的水资源、土壤和大气环境的破坏是环境综合治理中的重点。
多年来人们一直在寻找和尝试治理环境污染的办法，比如物理法、化学法和生物处理法等[4-6]，但是都存在着不少缺陷。
因此，研究开发新型的化学污染处理方法有非常重要的意义。
光催化是纳米半导体的独特性能之一。
纳米半导体材料在光的照射下，通过有效吸收光能产生具有超强氧化能力和还原能力的光生电子和空穴，促进化合物的合成或使化合物（有机物，无机物）降解的过程称之为光催化[7]。
1972年，Fujishima 和Honda[8]首先发表了用TiO2作为光催化剂分解制氢的论文，这标志着光催化时代的开始，当时正值能源危机，因此利用光催化剂和太阳能制备氢气对缓解能源危机具有重大的意义，引起了科研学者的广泛关注，随后更多关于光催化的研究深入开展了对光催化机理的探索。
在1977年，Frank和Bard等[9]用TiO2 作为光催化剂将水中的氰化物分解，氧化CN-为OCN-，为光催化剂处理污水的发展提供了有力依据。
这些重大的研究也为如今催化剂在环境净化和新能源利用开发方向的研究奠定了基础。
TiO2以其无毒、催化活性高、稳定性好和价格低廉等优点, 被公认为优良的半导体光催化剂。
纳米TiO2的光生空穴的强氧化能力, 使得生物难降解的有机污染物的完全矿物化氧化成为可能。
大量研究表明，绝大部分有机物均能被TiO2光催化氧化而降解。
此外许多无机化合物或无机离子也能在TiO2表面与光生电子反应被光催化生成毒性较小或无毒的产物。
因而在大气净化、抗菌、净水、防污、防臭方面有着广阔的应用前景。
光催化剂文档
光催化剂概述光催化剂是一种能够在光照条件下促进化学反应的催化剂。
光催化剂使用光能来激发电子，从而产生活性物种，这些活性物种能够与反应物发生相互作用，加速反应速率。
工作原理光吸收和电子激发光催化剂通常由能够吸收光的半导体材料组成，如二氧化钛（TiO2）。
当光照射到光催化剂表面时，其晶体结构中的某些电子被激发到高能态。
这些激发态的电子称为“光生载流子”。
分离和重新组合在光吸收和电子激发后，光生载流子往往会被表面的缺陷或杂质捕获，导致电子和空穴的分离。
电子和空穴的分离增加了光生载流子的寿命，并为进一步的化学反应提供了机会。
光生载流子的反应光生载流子可以与溶液中的反应物发生相互作用。
例如，光生电子可以被还原剂捕获，形成活性物种，如氢氧离子和超氧根离子。
这些活性物种能够参与氧化、还原和光降解等多种化学反应过程。
光催化剂的循环光催化剂通常是可再生的，即在反应过程中，被激发的电子和空穴会再次重新组合，并回到基态状态。
然后，光催化剂可以再次吸收光能，并重新激发电子，启动下一轮的催化反应。
应用领域光催化剂在多个领域中具有广泛的应用。
环境净化光催化剂可以用于空气和水的净化。
在空气净化中，光催化剂能够降解有害气体，如甲醛、苯和二氧化氮，从而改善室内和室外空气质量。
在水净化中，光催化剂可以分解有机污染物，杀灭细菌和病毒，净化水源。
光催化氧化光催化剂可以用于有机合成中的氧化反应。
通过光照射光催化剂，在氧气的存在下，可以将有机物氧化为醛、酮、羧酸等功能性基团，从而实现对有机物的选择性氧化。
光电池光催化剂可以用于光电池的制备。
光电池是一种能够将光能转化为电能的器件。
通过将光催化剂涂覆在半导体材料上，形成光电极，并与电解液或电子传递剂接触，光催化剂可以将光能转化为电子，从而产生电流。
抗菌材料光催化剂可以用于抗菌材料的制备。
由于光催化剂产生的活性物种具有杀灭细菌和病毒的能力，将光催化剂应用于纺织品、医疗器械、空气过滤器等材料中，可以有效抑制微生物的生长，实现抗菌效果。
光催化剂的研究现状和应用前景
光催化剂的研究现状和应用前景光催化技术是一种绿色环保的技术，以其高效、无污染等特点受到了越来越多的关注。
光催化剂是实现光催化技术的关键。
本文将对光催化剂的研究现状和应用前景进行探讨。
一、光催化剂的研究现状1. 金属氧化物光催化剂金属氧化物光催化剂是目前最常见的光催化剂之一。
一些具有特殊活性的金属氧化物，如TiO2、ZnO、Fe2O3等，通过光催化作用，能够分解有机物质和气体污染物。
这些光催化剂具有简单的合成方法、良好的稳定性、低成本等优点。
近年来，人们通过控制光催化剂的结构、表面性质、晶粒大小等因素来增强其催化作用，并引入了共掺、修饰等方法来改善其催化效果。
2. 复合光催化剂复合光催化剂指的是将多种催化剂进行组合，以提高光催化效率的一种方法。
一些研究人员通过将金属氧化物和碳材料、半导体材料等进行复合，可以有效地改善催化剂的光吸收、载流子转移和利用效率等性能。
例如，将TiO2和二氧化硅、氮化硅等进行复合，不仅可以减少光降解过程中的反应阻抗，还可以增加光催化剂的光吸收效率。
另外，石墨烯、半导体量子点等也被广泛应用于光催化剂的复合中，以提高其稳定性和催化效率。
3. 金属有机骨架光催化剂金属有机骨架材料是一种由金属离子和有机配体组成的多孔性材料。
它不仅具有良好的稳定性和可控性，而且具有高表面积和高光吸收率等特性。
一些研究表明，金属有机骨架材料在光催化剂中具有潜在应用前景。
例如，实验室中已经利用铂-2-羟基-1，4-苯二甲酸催化剂分解了甲醛等有机物，其催化效率较好。
此外，人们还在探索利用金属有机骨架材料设计功能化材料的方法，以开发出更高效的光催化剂。
二、光催化剂的应用前景1. 污染治理领域光催化技术在污染治理领域应用前景积极。
目前，利用光催化技术降解废水、处理空气污染物等已经成为一个热门研究方向。
尤其是一些易挥发的有机污染物，如苯、甲苯等，很难用传统的处理方法达到彻底分解的效果。
而光催化技术可以实现在室温下，快速地降解这些有机物质，具有明显的优势。
光催化基本原理范文
光催化基本原理范文光催化是一种利用光能激发催化剂发生化学反应的过程。
其基本原理是通过光照射，激发催化剂的电子从其基态跃迁至激发态，在激发态能级上与待处理物质相互作用，从而实现催化反应。
以下将详细介绍光催化的基本原理。
1.光催化的基本概念：光催化指的是一种利用光能激发催化剂，使其在光照条件下发生化学反应的过程。
光能的吸收能够提供足够的能量，使催化剂从基态跃迁至激发态，进而参与化学反应。
2.光催化剂的特性：光催化剂应具备一定的光吸收能力，能够吸收可见光或紫外光，并将其转化为催化反应所需的能量。
一般而言，光催化剂的能带结构应满足带隙能量足够小，以便吸收可见光或紫外光。
3.光催化剂的过程：光催化反应主要由光吸收、电子跃迁、催化反应和电子再分布四个过程组成。
(1)光吸收：光催化反应的起始过程是光能被吸收。
光催化剂通过吸收可见光或紫外光，将光能转化为催化反应所需的能量。
(2)电子跃迁：光催化剂在吸收光能后，其电子从基态跃迁至激发态。
光能的吸收会导致电子能级发生变化，使电子从价带跃迁至导带。
(3)催化反应：电子跃迁至激发态后，光催化剂能够与待处理物质相互作用，进而发生催化反应。
激发态的电子能够参与化学反应的过程，例如氧化还原、酸碱等。
(4)电子再分布：在光催化反应中，光吸收、电子跃迁和催化反应都是平行进行的。
当光催化剂与待处理物质相互作用发生化学反应后，电子可能会重新分布回到基态，以便进一步参与光吸收和电子跃迁进程。
4.光催化反应的应用：光催化反应在环境净化、能源转化和有机合成等方面具有广泛的应用。
例如，光催化氧化反应可以用于废水处理和空气净化，通过光催化剂的光吸收和电子跃迁，有害有机物质可以被氧化分解。
此外，光催化还可以用于光电转换和太阳能电池中，通过光吸收和电子跃迁产生光电流，进而转化为电能或化学能。
总结起来，光催化基本原理是通过光吸收和电子跃迁，激发催化剂的电子从基态跃迁至激发态，从而参与化学反应。
光催化反应应用广泛，可以用于环境净化、能源转化和有机合成等领域。
光催化co2还原助催化剂综述
光催化co2还原助催化剂综述摘要：一、引言二、光催化CO2 还原技术背景及意义三、光催化CO2 还原助催化剂的研究进展1.金属氧化物助催化剂2.金属硫属化合物助催化剂3.半导体复合材料助催化剂4.其他类型的助催化剂四、光催化CO2 还原助催化剂的性能评价与优化1.助催化剂的表征方法2.助催化剂的性能提升策略五、光催化CO2 还原助催化剂的应用前景六、总结与展望正文：一、引言随着全球能源消耗的持续增长和气候变化的加剧，人们对发展可持续能源的关注日益增加。
其中，光催化CO2 还原技术具有绿色、环保和可持续的优点，被认为是解决能源和环境问题的一种有前景的方法。
助催化剂在光催化CO2 还原过程中起到关键作用，可以提高光催化活性，优化反应路径，从而提高CO2 还原效率。
本文将对光催化CO2 还原助催化剂的研究进行综述。
二、光催化CO2 还原技术背景及意义光催化CO2 还原技术利用光能驱动半导体材料将CO2 转化为有价值的产品，如碳氢燃料和化学品。
这种技术不仅可以减少温室气体排放，还可以为人类提供可再生的能源和化学品。
然而，半导体材料的光催化活性受到光生电子- 空穴对的复合和反应过程中产生的表面中间体的限制，需要引入助催化剂以提高光催化性能。
三、光催化CO2 还原助催化剂的研究进展1.金属氧化物助催化剂：金属氧化物具有丰富的价态和不同的晶格结构，可以作为助催化剂提高光催化CO2 还原性能。
例如，TiO2、ZnO、WO3 等金属氧化物已被广泛研究。
2.金属硫属化合物助催化剂：金属硫属化合物具有特殊的电子结构和良好的光催化活性，如CdS、ZnS、PbS 等。
通过合适的载体和金属硫属化合物的复合，可以提高光催化CO2 还原性能。
3.半导体复合材料助催化剂：半导体复合材料通过不同半导体材料之间的协同作用，可以提高光催化CO2 还原性能。
例如，CdS/TiO2、ZnS/ZnO 等复合材料已被证实具有较好的光催化性能。
光催化剂的原理和应用有哪些
光催化剂的原理和应用有哪些1. 光催化剂的原理光催化剂是一种能够利用光能进行光化学反应的材料。
其原理主要基于光生电子-空穴对的产生和利用。
具体原理如下：•光吸收：光催化剂能够吸收入射光中的可见光和紫外光，并将其能量转化为内部电子的激发能。
•光生电子-空穴对的产生：由于光激发，光催化剂中的某些分子会产生电子和空穴。
光激发能量大于带隙能量的部分电子会被激发进入导带，形成光生电子；而空穴则会留在价带中。
•光生电子-空穴对的迁移：光生电子-空穴对在催化剂表面或内部发生迁移，以完成光化学反应。
光生电子可在催化剂中的导带中运动，参与还原反应；而空穴则会在价带中迁移，参与氧化反应。
•光化学反应：光生电子-空穴对的产生和迁移使得催化剂表面或内部出现氧化还原反应。
光生电子参与还原反应，而空穴参与氧化反应，从而引发化学反应。
2. 光催化剂的应用光催化剂由于其独特的物理化学性质，被广泛应用于许多领域。
以下是光催化剂的一些常见应用：2.1. 环境净化•空气净化：光催化剂可以降解空气中的有机污染物，如VOCs（挥发性有机化合物）和有害气体。
通过光催化剂对这些污染物的催化氧化作用，可以将其转化为无害的物质。
•水净化：光催化剂可应用于水处理领域，例如降解水中的有机污染物、杀灭细菌和病毒，以及去除水中的有害物质和异味等。
2.2. 可再生能源•氢能源：光催化剂可以促进光解水反应，将水分解为氢和氧气。
其中光生电子参与还原反应，产生氢气，具有潜在的氢能源开发应用。
•光电池：利用光催化剂的光电转换性能，可以实现太阳能的光电转化，并将光能转化为电能，从而用于电力和能源供应。
2.3. 光催化杀菌•医疗领域：光催化剂可用于医疗设备和医疗卫生环境的消毒。
结合光催化剂和光照作用，可以有效地杀灭病菌和细菌，用于医疗器械的消毒处理。
•食品安全：光催化剂可以应用于食品处理和餐饮卫生领域，用于杀灭食品中的细菌、病毒和有害物质，保证食品安全。
2.4. 光催化剂的其他应用•光催化有机合成：光催化剂在有机合成反应中具有重要应用，可以提高反应效率和选择性，并减少副产物的生成。
总结光催化
总结光催化光催化净化是基于光催化剂在紫外线照射下具有的氧化还原能力而净化污染物的方法. 这一技术不但在废水净化处理方面具有巨大潜能,在净化空气中存在的挥发性有机物方面也具有广阔的应用前景.由于光催化氧化分解挥发性有机物可利用空气中的O2 作氧化剂,而且反应能在常温常压下进行,在分解有机物的同时还能杀菌和除臭,所以特别适合于室内挥发性有机物的净化光触媒是一种在光的照射下,自身不起变化,却可以促进化学反应的物质,就像植物的“光合作用”一样,吸收对动物有毒的CO2 ,利用光能转化为O2 及H2O. 光触媒充分利用T iO2 的强氧化能力利用光源进行催化反应(氧化还原反应) ,促进有机污染物的强效分解,使周围的氧气及水分子激发成极具氧化力的OH-及O-2 自由负离子,并且把有机污染物分解成无污染的CO2 和H2O.同时光触媒还具有抗菌、杀菌、除臭、防污、亲水、防紫外线等功能. 由于光触媒是一种光催化剂,在氧化- 还原反应过程前后本身不发生变化,只是提供了反应的平台, 使氧化- 还原反应更加容易的发生,使用效果持续有效,喷施一次,不用维护有效期就可以达10年左右.T iO2 具有3 种晶体结构:锐钛矿型(Anatase) 、金红石型(Rutile) 、板钛矿型(Brookite) ,其中只有锐钛矿结构和金红石结构具有光催化特性. 相对而言,以锐钛矿结构的光催化能力更为稳定,活性更强超亲水性光触媒特有的亲水功能,应用于汽车玻璃可有效防止雨天结雾、挂珠,保持玻璃的干净明亮,有利于汽车安全驾驶建筑物窗玻璃、运输工具的窗玻璃、挡风玻璃及后视镜、浴室镜子、眼镜片测量仪器的玻璃罩等物品,在其表面涂敷一层纳米t薄膜时,即使空气中的水或蒸汽疑结,冷凝水也不会形成单个水滴而是扩散成均匀的水漠。
淋上雨水或水沫时,表面附着的水滴迅速形成均匀构水膜,不会形成影响视线的分散水滴,表面可维持高度透明性,可确保能见度及视野无毒性 2 ,其化学稳定性非常高,经美国食品药物管理局(F. D. A)认可,准许在口香糖、巧克力等食品中添加,TiO2 更广泛运用于化妆品及防晒用品中,可见其对人体是十分安全而无副作用的。
光催化剂的分类和机理总结
光催化反应体系
• 分类： • 1、PSⅠ-PSⅡ体系 • 2、PSⅠ-A/D-PSⅡ体系 • 3、PSⅠ-C-PSⅡ体系
光催化反应体系
• 分类： • 1、PSⅠ-PSⅡ体系 • 2、PSⅠ-A/D-PSⅡ体系 • 3、PSⅠ-C-PSⅡ体系
PS-PS体系
• 将两种半导体直接固-固接触，可通过离子间的静电吸附 （物理方法）和多相的成核生长（化学方法）
Ni装饰的CdS纳米棒
• ★制备：
• Ni的前驱体NiCl2加到CdS纳米棒的分散系中，用447nm激 光照射；
• CdS导带中的光生电子将NiCl2还原成Ni纳米颗粒，便沉积 在CdS纳米棒表面。
• ★性能： • 447nm激光照射，表观量子效率53%，内部量子效率71%，
H2生产速率：63mmol g-1 h-1
PS-A/D-PS体系
• 缺陷：
• 由于氧化还原电对的存在，该催化剂仅适用于液态的催化 反应，且不适合污染物的降解，因为污染物会影响电对的 氧化还原反应，所以该体系的催化剂局限于水的光催化分 解领域。
PS-C-PS体系
• 无A/D电对，利用导体C作为电子传递媒介。
PSⅡ导带中的光生电子与 PSⅠ价带中的光生空穴结合 ※既阻止了两种半导体中光生 电子和空穴的再复合； ※又降低了电子的传递距离； ※也可避免A/D电对造成的逆 反应。
当PH=14时
EVB=1.70V
因此，价带空穴可 以氧化OH生成的羟基再去氧 化乙醇，该过程很 快，其中空穴的转 移是控诉环节
光催化反应体系
• 1、加入电子给体和电子受体（牺牲剂） • 2、担载助催化剂 • 3、双光子系统（Z-Scheme）
双光子系统（Z-Scheme）
光催化总结
主要内容
• • • • • 光催化概述 光催化的机理 光催化反应的影响因素 光催化的表征手段 发展的趋势
方式，是光反应 和催化反应的融合，是在光和催化剂同时 存在的情况下进行的化学反应。
• 常用的光催化剂
大多数属于宽禁带的N-型半导体化合物， 其中TiO2是目前最有潜力的光催化剂，但由 于禁带较宽，故常对TiO2进行改性
二、光催化反应的机理
三、光催化反应的影响因素
• 催化剂性质
粒径与表面积、表面羟基、混晶效应（TiO2）
• 催化剂的用量 • 有机物浓度的影响
反应速率与溶质浓度成正比。初始浓度越高， 降解速率越大。
• 光源和光强度
• 反应条件的影响
PH值、反应温度、辅助催化剂等
四、光催化的表征手段
• 物化性质的表征： 物化性质的表征：
• 能带位置
在光催化反应中，催化剂的能带结构决定 了半导体光生载流子的特性。半导体的光 吸收域值λg与禁带宽度Eg有关，其关系式 为： Eg=1240/λg
• 高催化性能催化剂设计的原则： 高催化性能催化剂设计的原则：
催化剂的能带结构以及能带位置是催化剂 是否能具有高效光催化活性的主要决定因 素。
五、发展的趋势
• 光催化反应机理的进一步明确； • 提高光催化效率：催化活性高 提高光催化效率：
对光谱的广泛吸收 光电转换效率高
• 催化剂的分离、回收、应用等； 催化剂的分离、回收、应用等； • 新的催化剂体系的构建； 新的催化剂体系的构建；
谢谢！ 谢谢！
请各位老师批评指正
1.X射线衍射（XRD）分析 主要是对颗粒的晶相、粒径和成分的分析 2.扫描电镜（SEM）分析 用于颗粒表面微观形貌的观测 3.其他的表征：紫外-可见吸收光谱仪、XPS 等。
光催化原理经典范文
光催化原理经典范文光催化原理的经典理论主要基于光电化学和表面化学理论。
在光电化学理论中，光照可以激发催化剂表面的电子从价带跃迁到导带，形成电子-空穴对。
这些载流子对会参与催化剂表面的化学反应，从而促进反应的进行。
在表面化学理论中，催化剂表面上存在吸附位点，吸附位点可以吸附反应物分子并将其活化，使反应分子之间易于发生相互作用，从而加速了反应。
光催化的基本原理是光子的吸收引起了载流子的产生。
光子能量大于催化剂材料的禁带宽度时，光子被吸收并产生电子-空穴对。
这些电子-空穴对在催化剂表面进行扩散，当它们达到表面的吸附位点时，可以发生表面反应。
由于电子和空穴在生成后会迅速复合，因此为了增加光催化反应效率，需要减少电子和空穴的复合速率。
这可以通过引入共价掺杂剂、表面修饰剂或能级匹配等方法来实现。
在光催化反应中，催化剂表面的活性位点是反应的关键。
活性位点的形成往往需要吸附物质在催化剂表面的吸附和活化过程。
吸附过程通常是通过物理吸附或化学吸附实现的。
在物理吸附中，吸附分子与表面之间的吸引力主要是范德华力，吸附态相对较弱，容易发生解吸。
在化学吸附中，吸附分子与表面之间的相互作用更强，吸附态更稳定。
催化剂表面的化学吸附通常需要满足一定的催化活性位点规则，例如孤对电子理论、琼斯酸碱理论等。
在光催化反应中，光照以及吸附物质的特性都会影响反应速率。
光子能量的选择性吸收可以通过调节光源的波长来实现。
吸附物质的性质、吸附位点的密度以及催化剂表面的形貌都会影响反应速率。
此外，反应温度、质量传输过程、反应机理等因素也对光催化反应有重要影响。
光催化原理的经典理论通过光电化学和表面化学相结合，解释了光照如何影响催化反应过程。
它提供了一种理论基础，用于优化光催化反应体系并提高催化效率。
今后的研究可以进一步探索光催化反应机制、调控光催化表面的结构以及开发新型的光催化材料等方向。
希望通过深入理解光催化原理的经典理论，可以为相关领域的应用和进一步的研究提供有益的指导和启示。
光催化机理 (2)
光催化机理1. 引言光催化是一种利用光能催化化学反应的技术，具有广泛的应用前景。
在光催化过程中，光能被吸收并转化为活性物种，从而促进化学反应的进行。
光催化机理涉及光催化剂的激发、电子转移、活性物种生成等过程，在理解和优化光催化反应中具有重要意义。
本文将介绍几种常见的光催化机理，并分析其优缺点。
2. 光催化机理的分类光催化机理可分为直接催化和间接催化两类。
2.1 直接催化直接催化是指光催化剂吸收光能并直接参与反应。
其中，金属基的光催化剂是具有广泛应用的一类直接催化剂。
它们通过吸收光能，将电子由基态激发到激发态，并与底物发生反应。
例如，银、钴等金属纳米粒子可以将光能转化为热能，促进底物的分解和转化。
然而，直接催化的机理较为复杂，受到光催化剂的光吸收能力、反应中的自由基生成方式等多个因素的影响。
2.2 间接催化间接催化是指光催化剂吸收光能并转化为活性物种，而活性物种与底物发生反应。
间接催化中最常见的机理是光生活性氧机理。
光生活性氧指的是在光作用下产生的一类高度活性的氧化剂，如过氧化氢、羟基自由基等。
光生活性氧机理通过激发光催化剂中的电子，产生氧化剂并使其与底物发生反应。
例如，二氧化钛光催化剂可以吸收光能，产生羟基自由基，从而氧化有机底物。
3. 光催化机理的优缺点3.1 优点光催化机理具有以下优点：•环境友好：光催化过程中无需使用高温或高压条件，减少了对环境的污染。
•高效性：光催化反应通常在低能量下就能进行，节约了能源。
•应用广泛：光催化技术在环境净化、水处理、能源转化等领域有着广泛的应用。
3.2 缺点光催化机理也存在一些缺点，如下所示：•光催化剂的选择：不同的光催化剂对于不同的底物具有不同的反应效果，因此需要选择适合的光催化剂。
•光催化剂的稳定性：部分光催化剂在长时间的光照下容易失活，需要进一步提高其稳定性。
•光催化剂的制备成本：某些光催化剂的制备成本较高，限制了其在大规模应用中的可行性。
4. 结论光催化机理作为一种环境友好、高效的催化技术，具有广泛的应用前景。
光催化综述
1.5可见光响应光催化剂的研究进展1.5.1TiO2光催化剂可见光化的研究针对TiO2光催化剂的量子效率很低,且只能利用太阳光中的紫外辐射(约占太阳光能量的4%)而无法利用可见光(约占太阳光能量的43%)的缺点,研究者们通过掺杂、光敏化、复合半导体等方法使Ti02的吸收波长红移到可见光区,以便充分利用太阳光,并对提高光催化过程的量子效率进行了系统深入的研究,尤其是近年来在Ti02掺杂改性方面取得了重要进展。
1.5.1.1金属离子掺杂金属离子掺杂就是将一定量的金属离子引入到半导体晶格中,影响光生载流子的产生、迁移/复合及其转化过程,从而影响半导体的光催化活性。
由于金属离子的能级位于半导体的禁带中,从而将半导体吸收光波长的范围扩展到可见光区。
用于掺杂的离子主要包括过渡金属离子和稀土金属离子。
国内外许多研究者作了大量金属离子掺杂TIO:的研究,结果显示金属离子的掺杂不同程度地影响了Tio:的光催化活性[22一26]。
有些金属离子的掺入提高了TIO:的光催化活性,有些金属离子的掺入影响很小,有些反而降低了TIO:的光催化活性。
还有在不同的实验条件下,相同的金属离子掺杂却得到了相反的结论。
总的来说,影响金属离子掺杂TIO:光催化活性的因素比较复杂,主要有掺杂离子的种类、能级、化合价、半径、浓度以及掺杂光催化剂的制备方法等。
在这方面,WChoi的研究工作很有代表性。
wchof采用sol一gel法将和Ti4+离子半径接近的21种金属离子掺入到TiO2中[27],系统研究掺杂对Tio:光催化活性的影响。
结果如图1一3所示,当掺杂离子的电位与Tio:的价带、导带相匹配且离子半径与Ti4十相近时,具有全充满或半充满电子构型的过渡金属离子,如Fe3+、Co十和Cr3+等,掺杂后的光催化活性要好于具有闭壳层电子构型金属离子的掺杂,如Zn2+、Ga3+、Zr+、Nb5+、Sn4+、Sb5+和Ta5+等。
另外高价离子,如w6+的掺杂,要好于低价离子。
光催化剂的原理与应用
光催化剂的原理与应用光催化技术是一种利用光能激发催化剂表面产生电子-空穴对，从而促进化学反应进行的技术。
光催化剂作为光催化技术的核心组成部分，其性能直接影响着光催化反应的效率和效果。
本文将从光催化剂的原理入手，探讨其在环境净化、能源转化等领域的应用。
一、光催化剂的原理光催化剂是指在光照条件下，能够吸收光能并产生电子-空穴对，从而参与化学反应的物质。
其原理主要包括以下几个方面：1. 光吸收：光催化剂能够吸收特定波长范围内的光能，激发内部电子跃迁至导带，形成电子-空穴对。
2. 电子-空穴对的分离：光激发后，光催化剂表面形成电子-空穴对，电子和空穴被分离到表面不同位置，其中电子参与还原反应，空穴参与氧化反应。
3. 活化吸附：光催化剂表面的活性位点吸附反应物质，利用电子-空穴对的能量促进反应物质分子间的相互作用，降低反应活化能。
4. 反应过程：在光照条件下，光催化剂表面的电子和空穴参与氧化还原反应，促进化学反应的进行。
二、光催化剂在环境净化中的应用1. VOCs降解：挥发性有机物（VOCs）是造成空气污染的重要来源之一。
光催化剂可以利用光能激发产生活性物种，降解VOCs，净化空气。
2. 水处理：光催化剂在水处理领域也有广泛应用，如光催化氧化、光催化还原等技术可以有效降解水中有机物、重金属离子等污染物。
3. 光解水制氢：光催化剂在光解水制氢中发挥着重要作用，利用光能分解水分子，产生氢气作为清洁能源。
三、光催化剂在能源转化中的应用1. 光催化CO2还原：光催化剂可以利用光能促进CO2的还原反应，将CO2转化为有机物或燃料，实现CO2的资源化利用。
2. 光催化制氢：光催化剂在光解水制氢过程中，可以高效地产生氢气，作为一种清洁能源，具有广阔的应用前景。
3. 光催化电池：光催化剂与光电极、电解质等组成光催化电池，利用光能转化为电能，实现能源的转化和存储。
四、光催化剂的发展趋势随着环境污染和能源危机的日益严重，光催化技术作为一种绿色环保的新型技术备受关注。
总结光催化剂的摘要
总结光催化剂的摘要1、Al 掺杂TiO2介孔材料的合成、表征和光催化性能摘要：以钛酸四丁酯为钛源、十八水硫酸铝为铝源、三乙醇胺为模板剂, 采用研磨溶胶技术合成了Al 掺杂的TiO2介孔材料, 并利用XRD、EDS、TEM、BET、UV-vis 和IR 等手段表征了材料的结构、形貌、比表面积、孔径分布及光学性能。
结果表明：Al 掺杂能够减小TiO2光催化剂的粒径, 提高介孔TiO2的热稳定性；Al 掺杂TiO2介孔材料的平均孔径为4.5 nm, 比表面积达到110.2 m2/g；相比商用P25 和介孔TiO2，Al 掺杂介孔TiO2 的吸收边发生红移，对初始浓度为20 mg/L 的甲基橙进行催化降解1 h 后，其降解率达到92.5%。
2、CuFe2O4/TiO2复合光催化剂在模拟太阳光下对大肠杆菌杀灭作用的研究摘要:采用溶胶-凝胶法制备了纳米CuFe2O4,然后与TiO2固相烧结成复合光催化剂,并通过TEM,XRD和UV-visDRS对复合光催化剂进行了表征,表明样品由粒径约为80 nm的粒子组成,晶体结构均匀。
以大肠杆菌为研究对象,考察了复合光催化剂在模拟太阳光(150W 氙灯,λ= 200~900 nm)照射下的杀菌性能。
结果表明:复合光催化剂比单一光催化剂杀菌效果好,在最佳条件下,模拟太阳光照射30 min 后,CuFe2O4/TiO2复合光催化剂的杀菌率分别为单纯CuFe2O4和TiO2杀菌率的1.71倍和1.13倍。
复合光催化剂杀菌性能受CuFe2O4与TiO2质量比及固相合成时焙烧温度的影响,当TiO2质量分数为80%、焙烧温度为600℃时,所制得的复合光催化剂处理大肠杆菌,在模拟太阳光照射30 min后,细菌的存活率仅为3·2%,而单纯CuFe2O4和TiO2光催化剂在最佳条件下杀菌30 min后细菌存活率分别为43.3%和14.2%。
同样条件下在黑暗中使用催化剂或在光照下不用催化剂时细菌存活率分别为97.0%,93.2%。
光催化的一点总结
2014/07
这篇文章讲的是颗粒Cu2O与二维的h-BN复合，这里h-BN类似与GO的作用，表面 具有导电性且具有丰富的基团来固定催化剂，也能吸附待降解的有机染料。HBN的应用确保了Cu2O具有良好的分散性，更促进了Cu2O与有机染料的接触与反 应，从而提高催化活性
Cu2O颗粒均匀的分布在h-BN上，就确保了具有更多的催 化活性位点，再结合h-BN的独特性质，使催化效果更好
阴离子S的掺杂
3.TiO2与其他半导体的复合：TiO2的带隙较宽，当其与 一个小带隙的半导体（带有更负的导带能级）复合，那 么在可见光区域，小带隙的半导体导带上的电子跳跃到 宽带隙半导体的导带上，这种复合的结果是，a会促进 小带隙半导体的电荷分离，b同时响应光谱也会扩展。
像典型的TiO2/CdS异 质结构，CdS的导带 电子注射到TiO2的导 带中，促进CdS电子空穴的分离，因此即 使在可见光照射下， 催化性能也会很好。
@这里开始讲光催化
光催化方面存在的问题主要有：
A.延缓电子-空穴的复合 B.将利用光谱范围从紫外区域扩展到可见光区。 C.催化剂的回收
改进方法：催化剂分为TiO2和非TiO2两种类型， TiO2（它应用 的紫外光仅占太阳光的4%）是研究最广泛的催化剂，针对以 上催化剂存在的问题，做出的努力包括： A. 合成方法的改进，调控材料的内部构造、形貌和尺寸等。 B. TiO2催化剂和非TiO2催化剂（包括金属氧化物、硫化物、铋 金属酸盐、基于石墨烯的材料 、碳氮催化材料和自然催化剂） 要做的改进包括贵金属沉积、非金属掺杂、染料敏化。
通过这两个吸收光谱， 我想表达的意思是，通 过与贵金属复合后，材 料应用的光区域扩展了
2013/11
这篇文章讲的是通过对半导体材料形貌的控制，使其光催化范围达到可见 光区
光催化催化剂
光催化催化剂
光催化催化剂是一种新型的催化剂，它可以利用光能将化学反应加速，从而提高反应速率和效率。
光催化催化剂的应用范围非常广泛，可以用于环境治理、能源转化、有机合成等领域。
光催化催化剂的原理是利用光能激发催化剂表面的电子，使其进入高能态，从而促进化学反应的发生。
光催化催化剂通常由半导体材料制成，如二氧化钛、氧化锌等。
这些材料具有良好的光吸收性能和电子传输性能，可以有效地将光能转化为化学能。
光催化催化剂的应用非常广泛。
在环境治理方面，光催化催化剂可以用于空气净化、水处理等领域。
例如，利用光催化催化剂可以将空气中的有害气体如二氧化氮、甲醛等转化为无害的氮气和水蒸气。
在水处理方面，光催化催化剂可以将水中的有机污染物如苯、甲苯等转化为二氧化碳和水。
在能源转化方面，光催化催化剂可以用于太阳能电池、光电催化水分解等领域。
例如，利用光催化催化剂可以将太阳能转化为电能，从而实现太阳能电池的高效转换。
在光电催化水分解方面，光催化催化剂可以将水分解为氢气和氧气，从而实现可持续能源的生产。
在有机合成方面，光催化催化剂可以用于有机合成反应的加速。
例如，利用光催化催化剂可以将有机化合物转化为更复杂的化合物，从而实现有机合成反应的高效进行。
光催化催化剂是一种非常有前途的催化剂，它可以在环境治理、能源转化、有机合成等领域发挥重要作用。
随着科技的不断发展，相信光催化催化剂的应用前景会越来越广阔。
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1、Al 掺杂TiO2介孔材料的合成、表征和光催化性能摘要：以钛酸四丁酯为钛源、十八水硫酸铝为铝源、三乙醇胺为模板剂, 采用研磨溶胶技术合成了Al 掺杂的TiO2介孔材料, 并利用XRD、EDS、TEM、BET、UV-vis 和IR 等手段表征了材料的结构、形貌、比表面积、孔径分布及光学性能。
结果表明：Al 掺杂能够减小TiO2光催化剂的粒径, 提高介孔TiO2的热稳定性；Al 掺杂TiO2介孔材料的平均孔径为4.5 nm, 比表面积达到110.2 m2/g；相比商用P25 和介孔TiO2，Al 掺杂介孔TiO2 的吸收边发生红移，对初始浓度为20 mg/L 的甲基橙进行催化降解1 h 后，其降解率达到92.5%。
2、CuFe2O4/TiO2复合光催化剂在模拟太阳光下对大肠杆菌杀灭作用的研究摘要:采用溶胶-凝胶法制备了纳米CuFe2O4,然后与TiO2固相烧结成复合光催化剂,并通过TEM,XRD和UV-visDRS对复合光催化剂进行了表征,表明样品由粒径约为80 nm的粒子组成,晶体结构均匀。
以大肠杆菌为研究对象,考察了复合光催化剂在模拟太阳光(150W 氙灯,λ= 200~900 nm)照射下的杀菌性能。
结果表明:复合光催化剂比单一光催化剂杀菌效果好,在最佳条件下,模拟太阳光照射30 min后,CuFe2O4/TiO2复合光催化剂的杀菌率分别为单纯CuFe2O4和TiO2杀菌率的1.71倍和1.13倍。
复合光催化剂杀菌性能受CuFe2O4与TiO2质量比及固相合成时焙烧温度的影响,当TiO2质量分数为80%、焙烧温度为600℃时,所制得的复合光催化剂处理大肠杆菌,在模拟太阳光照射30 min后,细菌的存活率仅为3·2%,而单纯CuFe2O4和TiO2光催化剂在最佳条件下杀菌30 min后细菌存活率分别为43.3%和14.2%。
同样条件下在黑暗中使用催化剂或在光照下不用催化剂时细菌存活率分别为97.0%,93.2%。
3、N、C共掺TiO2光催化剂的制备与性能研究摘要以三聚氰胺为掺杂源,采用溶胶-凝胶法制得了平均粒径为20.1nm的锐钛矿型N、C共掺TiO2光催化剂。
当n(N)∶n(C)∶n(Ti)为0.064∶0.055∶1时,TiO2对亚甲基蓝3h 日光降解率可达68%。
探讨了三聚氰胺的用量和煅烧温度对TiO2光催化性能的影响,确定了最佳制备工艺。
XPS和FTIR分析表明,N主要以替代O的形式生成O-Ti-N,少量N以填隙式生成-Ti-N-O,而C主要以替位式生成O-Ti-C,以填隙式生成-Ti-C-O、-Ti-COOO。
UV-Vis分析表明,N、C掺杂TiO2的吸收边从掺杂前的383nm红移到427nm,禁带宽度从掺杂前的3.2eV 降到2.9eV,将TiO2的光响应波长拓展到了可见光区。
4、N、S共掺杂纳米二氧化钛的水热法制备和表征摘要:采用水热法制备了具有可见光响应的硫掺杂、氮掺杂以及硫氮共掺杂纳米二氧化钛,并测试其光催化活性.产物用X-射线衍射(XRD)、紫外漫反射光谱(UV-visDRS)、N2-吸附脱附曲线(BET)、透射电镜(TEM)等进行分析表征;利用SGY-Ⅰ型多功能光反应仪进行光催化活性测试.实验研究发现,离子掺杂提高了催化剂对紫外光的吸收,而且将光吸收范围拓展到可见光区;掺杂没有改变产物的晶相;掺杂TiO2的光降解效率高于纯TiO2,其中以在550℃下焙烧制得的S,N-TiO2催化效果最好.而N-TiO2, S,N- TiO2的光降解率都远高于纯TiO2,其中S,N- TiO2的光降解率最高,在20 min时其光降解率已将近100%.这说明加入掺杂元素提高了二氧化钛的光催化活性,也再次证明了S、N元素在催化过程中是起协同作用的,二者共同掺杂的催化效果比单一掺杂要好的多.5、p-n结型光催化剂Co3O4/In2O3的制备、表征及其光催化性能的研究摘要:p-n结型Co3O4/In2O3光催化剂是用共沉淀法制备的,并用X射线衍射对其进行表征。
用光催化还原Cr6+和光催化氧化甲基橙的效率来评价该催化剂的活性。
实验分别研究了Co3O4的掺杂比、焙烧温度和焙烧时间对光催化活性的影响。
实验结果表明,Co3O4的最佳掺杂比(质量分数)为5%。
催化剂的最佳焙烧温度和最佳焙烧时间分别为300°C和2h。
在可见光和紫外光的照射下,p-n结型光催化剂Co3O4/In2O3的光催化氧化活性和光催化还原活性均比纯In2O3的高。
实验同时还探讨了影响p-n结型光催化剂Co3O4/In2O3催化活性的机理。
这个效果相对较差6、p 型半导体材料为铜氧化物的异质结光催化剂铜的氧化物有CuO 和Cu2O 两种，均为窄禁带的p 型半导体材料。
Zheng 等［1］采用共沉淀法制备了p－n 复合型光催化剂CuO－SnO2，研究了CuO－SnO2的物相结构、微粒尺寸、吸光性能和光催化反应性能。
研究结果表明: 当n( CuO) /n( SnO2) 为33．3% ( 物质的量比) 时，以废水中的乙酸为原料时CuO－SnO2的产氢总量比纯SnO2的产氢总量提高了20 倍。
Hu 等［2］将宽带隙n 型半导体WO3和窄带隙p 型半导体Cu2O 复合，制得p－n 复合光催化剂Cu2O / WO3。
王韵芳等［3］采用硬脂酸法制备了p－n－n 型三元CuO / SnO2－TiO2复合光催化剂，研究结果表明: 经500 ℃热处理的CuO/SnO2/ TiO2复合光催化剂属于单一的锐钛矿相，且铜、锡氧化物的引入抑制了TiO2的结晶和晶粒的生长。
当催化剂组成为n( Cu) ∶n( Sn) ∶n( Ti) =0．25∶5 ∶100( 物质的量比) ，煅烧温度500 ℃，催化剂投入量0．5 为g / L，溶液pH 值为4．0 时，经3 h 光催化反应苯酚的降解率达97．1%。
孙红娟等［4－5］制备了Cu 掺杂的SnO2纳米颗粒，金属离子与n 型半导体接触后产生n 型阻挡层。
掺杂在一定程度上抑制了SnO2粒径的增大，提高了SnO2的表面积。
当n［Cu2 +］:n［Sn4 +］= 0．01 时，SnO2元件对氢气的气敏性最好。
唐一文等［6］通过阴极还原在纳米TiO2膜上电沉积Cu2O，制得Cu2O / TiO2异质结电极。
研究了沉积温度对Cu2O 膜厚、纯度和形貌的影响，制备出纯度较高、粒径40 ～50 nm 的Cu2O 薄膜。
纳米Cu2O 膜在200 ℃烧结后透光性最好，禁带宽度为2．06 eV。
光电化学测试表明: Cu2O / TiO2异质结电极呈现较强的n－型光电流响应，并且能够提高其光电转换效率。
梅长松等［7］用溶胶—凝胶法制得复合半导体SnO2－TiO2，用等体积浸渍法制得Cu/SnO2－TiO2光催化剂。
研究了Cu/SnO2－TiO2的物相结构、微粒尺寸、吸光性能和光催化反应性能。
结果表明，质量分数为10% 的SnO2单分子层分散在TiO2表面，固体材料平均粒径为22 nm; SnO2的引入使得TiO2吸收发生明显蓝移，SnO2负载量超过单分子层分散( 大于10%) ，有晶相SnO2生产，光吸收性能下降; 在半导体n－p 复合作用下通过表面形成了Ti－O－Sn键，因而加强了半导体之间的相互作用，有利于光生载流子在半导体间的输送; 负载金属Cu 使复合半导体可见光部分的吸收明显加强，拓宽了催化剂的光响应范围; 不同Sn 担载量的光催化剂光吸收性能与量子产率有良好的对应关系，担载量10% 的SnO2光催化剂的光吸收性能和催化活性优于其它含量的催化剂，其量子效率达到13．9% 。
7、PANI/TiO2/SiW12复合光催化剂的制备、表征及其光催化性能摘要: 以(NH4)2S2O8为氧化剂,通过化学氧化法在TiO2颗粒表面包覆聚苯胺(PANI)薄膜制得PANI/TiO2。
通过静电自组装方法将SWi4-12键合在PANI/TiO2表面,制备了一种新型的复合光催化剂PANI/TiO2/SWi12(1),用UV-Vis, FT-IR, XRD和SEM等对1的结构和光吸收性能进行了表征。
以刚果红为目标降解物,研究了1在太阳光下的光催化性能。
结果表明, PANI的敏化作用拓宽了TiO2的光响应范围,提高了光能的利用率,增强了复合材料的光催化活性。
1的光催化活性明显高于TiO2和PANI/TiO2, 90 min降解率达83. 94%。
8、RuO2/La2O3/TiO2悬浮体系中直接耐晒黑G的光催化降解摘要钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶2凝胶2浸渍法制备RuO2/La2O3/TiO2复合光催化剂,以紫外灯为光源,研究了催化剂组成、煅烧温度、溶液pH值等因素对直接耐晒黑G(DFBG)光催化降解的影响。
结果表明:掺杂量w(La2O3)1·39%、w(RuO2)0·12%、煅烧温度500℃(2 h)、溶液pH值7·3时,光催化活性最佳。
当通气量为200 mL/min,催化剂投加量为150mg 时, 50 mg/L的DFBG溶液经60 min降解,其降解率近100%。
DFBG的光催化降解服从Langmuir2Hinshelwood动力学模型,测得相应的动力学参数k=7·42×10-3mmol/L·min,K=19·54 L/mmol。
9、TiO2/SiO2@γ-Fe2O3光催化剂的制备及其光催化性能[摘要]以共沉淀法制备的纳米Fe3O4为核,以正硅酸乙酯为硅源,通过溶胶-凝胶法制备了SiO2@Fe3O4壳-核结构纳米颗粒,再以钛酸四丁酯为钛源,通过溶胶-凝胶法、经焙烧制得TiO2/SiO2@γ-Fe2O3磁性纳米光催化剂。
采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、比表面分析仪、振动磁强计对光催化剂的结构进行了表征,以苯酚溶液为模拟废水对光催化剂的光催化性能进行了评价。
实验结果表明:经500℃焙烧的光催化剂活性相为锐钛矿型TiO2;在苯酚溶液初始浓度为0.2mmol/L、苯酚溶液pH为7的条件下,COD去除率为70.9%。
10、Ti02/凹凸棒土复合催化剂的制备及光催化降解活性大红[摘要」以凹凸棒土作为载体，以TiOSO;为钦源，采用超声分散一再沉淀法制备了Ti0:粒径为10 nm左右的锐钦矿型TiOz/凹凸棒土复合催化剂。
并采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、X射线能谱仪对复合催化剂进行了表征。
制备复合催化剂的最佳条件:凹凸棒土与TiOZ的质量比为1 : 3.0,锻烧温度为450℃。
对于初始质量浓度为30 mg/L的活性大红溶液，当TiOZ/凹凸棒土复合催化剂加人量为2岁L时，紫外光下降解40 min后活性大红降解率为98.2 %，远高于相同条件下Ti0:对活性大红的降解率。