三维微纳结构异质结可见光催化剂的制备及催化性能研究

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【CN109999847A】一种IIIVI族异质结光催化剂材料的制备方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910329409.0(22)申请日 2019.04.23(71)申请人福州大学地址 350002 福建省福州市鼓楼区工业路523号(72)发明人萨百晟　陈建辉　周昊　温翠莲　贺啸俊　谭小林　(74)专利代理机构福州元创专利商标代理有限公司 35100代理人蔡学俊(51)Int.Cl.B01J 27/057(2006.01)B01J 27/04(2006.01)B01J 37/08(2006.01)(54)发明名称一种III-VI族异质结光催化剂材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种III -VI族异质结光催化剂材料的制备方法，其是将Ga粉、S粉、Se粉以及提供In源的In 2O 3放入对应的管式炉中，将管式炉加热并通入保护气体氩气，同时通过调控相对应的阀门控制沉积过程。

最后用蒸馏水和无水乙醇洗涤去除杂质后置于真空中干燥一段时间，即可得片状的III -VI族异质结光催化剂材料。

本发明具有实验方便快捷，操作相对简单，实验参数易于控制等优势，有较好的产业化前景。

权利要求书1页说明书5页附图3页CN 109999847 A 2019.07.12C N 109999847A权　利　要　求　书1/1页CN 109999847 A1.一种III-VI族异质结光催化剂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）以蓝宝石作为衬底并利用超声在不同溶液中清洗达到标准；2）向管式炉（3）中的陶瓷舟上的蓝宝石加入0.01～0.03mol的Ga，向管式炉（1）中的陶瓷舟中加入0.015～0.03mol的Se或S；3）转动阀门使管式炉（2）处于封闭状态，管式炉（1）和管式炉（3）连通，通入Ar保护气35min，并在35min内将管式炉（1）加热到450～750℃，管式炉（3）加热到960～1050℃，反应时间为20～24小时，然后冷却至室温；4）步骤3）中在蓝宝石上沉积GaSe或GaS薄膜后，向管式炉（2）中加入0.02～0.04mol的In2O3粉末放入高温区的陶瓷舟中，然后将0.025～0.04mol的S或Se粉放入低温区的陶瓷舟；5）转动阀门使管式炉（1）处于封闭状态，管式炉（2）和管式炉（3）连通，然后通入Ar气30min，且在30min内将管式炉（2）的高温区加热到850～900℃，低温区加热到450～750℃，管式炉（3）加热到850～900℃，加热10～12小时，充分反应并在GaSe或GaS薄膜之上生长InS 或InSe，最后冷却至室温；6）将蓝宝石取出，分别用蒸馏水以及无水乙醇洗涤去除杂质；7）将步骤6）所得到的物质于60～80℃真空干燥5～6小时，即可得到InS/GaSe、InSe/ GaSe或InS/GaS异质结光催化剂材料。

中央民族大学研究团队成功制备出纳米结构可见光光催化材料

的上千倍，除了超长待机时间，还将拥有当代人无
法想象的快速。
中央民族大学研究团队成功制备出纳米结构
可见光光催化材料
这一发现甚至令年过九句的诺贝尔奖获得者杨振宁都激动了： “ 这是从中国的实验室里头，第一次做出并发表诺贝尔奖级的物理学论文。 ”
来源：《自然纳米技术））
频率，得到放人原子前后碳纳米管的振动频率的变化量，通过计算就能得到落入碳纳米管表面的单个
原子的质量。
据介绍，研究团队将碳纳米管、量子点和表面
等离激元的复合系统等系统地组合起来研究，发明
了第一个全光控制的高灵敏纳米光学质谱仪。这一
Ｈ前，中央民族大学 “ ９８５Ｔ．程”民族地区能源资源开发利用研究科技创新平台王文忠教授在纳
来源：《中国青谱仪采用全光控制，其灵敏度和精确度比传统的电学质谱仪高ｆ了将近三个数量级。这项研究作在现有电学质谱仪上做了很大的提升和改进，用全光学的方法代替了传统的电学测量。目前
研究团队正在进行的是通过 “ 光秤 ”来对单个质子或中子进行测量的研究。朱卡的教授团队还希望把
让醉酒者ｌＯ分钟内清醒
近日，国际学术刊物《自然纳米技术》发表了
｛ＰｈｙｓｉｃｓＲｅｐｏｒｔｓ）也刊登了朱卡的教授团队该成果的长篇综述性论文。朱卡的教授团队利用表面等离激元和纳米材料

Bi2Sn2O7基异质结复合光催化剂的制备及性能研究

Bi2Sn2O7基异质结复合光催化剂的制备及性能探究摘要：本文以Bi2Sn2O7为基础材料，通过不同方法制备了Bi2Sn2O7基异质结复合光催化剂，并对其性能进行了探究。

试验结果表明，Bi2Sn2O7基异质结复合光催化剂在光催化领域具有良好的应用前景。

1. 引言光催化技术作为一种高效、环保的废水处理技术，近年来受到了广泛关注。

然而，传统的光催化剂存在着光吸纳率低、光生载流子复合率高、稳定性差等问题，限制了光催化技术的进步。

因此，研发高效的光催化剂成为了当前的探究热点。

2. 试验方法本文接受溶剂热法合成Bi2Sn2O7基础材料，并通过沉淀法、浸渍法和共沉淀法制备了不同类型的Bi2Sn2O7基异质结复合光催化剂。

通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）等对材料结构和性能进行了表征。

3. 结果与谈论3.1 Bi2Sn2O7基础材料的制备接受溶剂热法制备了Bi2Sn2O7基础材料，得到了致密且匀称分布的颗粒，具有良好的结晶性。

3.2 不同制备方法对Bi2Sn2O7基异质结复合光催化剂的影响通过不同制备方法制备的Bi2Sn2O7基异质结复合光催化剂具有不同的形貌和结构。

通过SEM观察发现，沉淀法制备的样品表面存在较多的纳米颗粒，而浸渍法制备的样品表面则呈现出较为匀称的膜状结构。

XRD结果显示，不同方法制备的样品晶体结构均为Bi2Sn2O7。

3.3 Bi2Sn2O7基异质结复合光催化剂的性能探究通过紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）测试发现，Bi2Sn2O7基异质结复合光催化剂对可见光具有良好的吸纳性能。

光催化降解甲基橙（MO）试验结果表明，Bi2Sn2O7基异质结复合光催化剂对MO的降解效果明显优于单一的Bi2Sn2O7催化剂。

这是由于异质结的形成有效地提高了光生载流子的分离效率，缩减了光生载流子的复合。

4. 结论本文通过不同方法制备了Bi2Sn2O7基异质结复合光催化剂，并对其性能进行了探究。

三维微纳米ZnO超结构材料的制备、表征及太阳能电池应用研究中期报告

三维微纳米ZnO超结构材料的制备、表征及太阳能
电池应用研究中期报告
本研究旨在制备具有高效能的三维微纳米ZnO超结构材料，用于太
阳能电池的应用。

主要研究工作包括材料合成、结构表征和太阳能电池
性能测试。

1. 材料合成
本研究采用射频磁控溅射法制备三维微纳米ZnO超结构材料。

通过
调节溅射功率和工作气压，得到了不同形貌和尺寸的ZnO微纳米结构。

在制备过程中，还添加了控制界面氧化的表面活性剂，以获得良好的结
晶性和光电性能。

2. 结构表征
通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段对材料的形貌和结构
进行了表征。

结果表明，所制备的ZnO微纳米结构具有三维立体网络结构，具有较高的比表面积和孔隙率。

同时，光致发光和X射线光电子能
谱表明，所制备的ZnO微纳米结构具有优良的光电性能和良好的结晶性。

3. 太阳能电池性能测试
采用I-V测试仪对所制备的ZnO微纳米结构太阳能电池进行了性能
测试。

实验结果表明，所制备的三维微纳米ZnO超结构材料太阳能电池
具有较高的光电转换效率和较好的稳定性。

总之，本研究成功地制备了具有优良性能的三维微纳米ZnO超结构
材料，为太阳能电池的应用提供了良好的材料基础。

未来研究需要进一
步优化材料合成和结构设计，以进一步提高太阳能电池的性能。

Co-BiVO4异质结光催化剂的制备及其性能

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2017年第36卷第11期·4080·化工进展Co-BiVO 4异质结光催化剂的制备及其性能黄文迪1，孙静2，申婷婷2，王西奎1（1齐鲁工业大学化学与制药工程学院，山东济南 250353；2齐鲁工业大学环境科学与工程学院，山东济南250353）摘要：采用一步水热法合成具有高效光催化活性的Co-BiVO 4纳米复合材料。

该材料通过Co 氧化物包覆在钒酸铋表面构成p-n 型异质结结构。

通过X 射线衍射仪（XRD ）、扫描电子显微镜（SEM ）、高倍透射电镜（HRTEM ）、X 射线光电子能谱（XPS ）、紫外可见漫反射（UV-vis DRS ）等对所制备的纳米光催化剂进行形貌、结构、组成及光电性能表征分析。

发现Co 是以氧化物的形式负载在BiVO 4的表面，并且复合材料的可见光吸收带发生了红移。

利用亚甲基蓝（MB ）作为目标污染物，以可见光作为光源考察不同材料的光催化性能。

结果表明，Co-BiVO 4复合光催化剂的催化活性明显高于纯BiVO 4。

当Bi 和Co 的复合比为2∶1时，Co-BiVO 4的光催化活性最高，与纯BiVO 4相比光催化反应速率提高了4倍。

本研究完善了铋系异质结和过渡金属提高光催化活性的相关机理。

关键词：催化剂；钴-钒酸铋；异质结；水热；降解中图分类号：O643.36 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）11–4080–07 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0407Preparation and properties of Co-doped BiVO 4 heterojunction photocatalysts fabricated by hydrothermal methodHUANG Wendi 1，SUN Jing 2，SHEN Tingting 2，WANG Xikui 1（1College of Chemical and Pharmaceutical Engineering ，Qilu University of Technology ，Jinan 250353，Shandong, China ；2College of Environmental Science and Engineering ，Qilu University of Technology ，Jinan 250353，Shandong,China ）Abstract: A unique Co-BiVO 4 photocatalyst with heterostructure was synthesized via a simple one-stephydrothermal method. The material forms a p-n-type heterojunction structure by coating cobalt oxide on the surface of BiVO 4. The morphology, structure, composition and optical property of the as-prepared nanocomposites were characterized by XRD, SEM, HRTEM, XPS, and UV-vis DRS. Characterization analysis showed that cobalt loaded on the surface of BiVO 4 as oxide and the catalyst showed a significant red-shift in the absorption band in the visible region. The photocatalytic activities of the samples were examined by studying the degradation of methylene blue (MB) under visible-light irradiation. The results showed that the photocatalytic activity of Co-BiVO 4 was increased by 4 times, compared with pure BiVO 4 under visible light irradiation. The best photocatalytic activity was achieved when the molar ratio of Bi ∶Co was 1∶2. The improving mechanisms of bismuth heterojunction and transition metal were further elucidating in the work.Key words: catalyst ；Co-BiVO 4；heterojunction ；hydrothermal ；degradation物控制化学与工艺。

ZnO和AgZnO微纳米结构的制备及其光催化性能研究的开题报告

ZnO和AgZnO微纳米结构的制备及其光催化性能
研究的开题报告
题目：ZnO和AgZnO微纳米结构的制备及其光催化性能研究
研究背景：
光催化技术是当前环境污染治理领域的热点研究方向。

其中，ZnO
和AgZnO是光催化材料的重要代表，具有优异的光催化活性和稳定性，
广泛应用于水处理和有机废水降解等领域。

微纳米结构的引入可以进一
步提高材料的光催化性能，因此，研究ZnO和AgZnO微纳米结构的制备及其光催化性能具有重要意义。

研究内容：
1.采用水热合成法制备ZnO和AgZnO微纳米结构，并进行表征分析。

2.对比分析ZnO和AgZnO微纳米结构的光催化性能差异，并探究影响其光催化性能的因素。

3.考察ZnO和AgZnO微纳米结构在水处理和有机废水降解中的光催化性能。

研究方法：
1.利用水热合成法制备样品，并采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线粉末衍射（XRD）、BET表面积分析、紫外-可见漫反射光谱（UV-vis DRS）等技术对样品进行表征。

2.采用可见光催化降解甲基橙的方法对比分析材料的光催化性能，
并探究影响其光催化性能的因素。

3.采用钴系催化剂法处理水中有机物质，比较ZnO和AgZnO微纳米结构在有机废水降解方面的光催化性能。

研究意义：
通过研究ZnO和AgZnO微纳米结构的制备及其光催化性能，可以探索光催化材料的制备方法和性能，为水处理和有机废水降解等领域提供新的解决方案，同时也为催化材料的研究和应用提供新的思路和方向。

三维分级结构ZnO的制备及光催化性能

纳米结构，如纳米杆、，纳米线Ｊ纳米管、、纳米带¨ 等被合成出来，但基于ＺＯ分级结构合成ｎ的报道却较少＿ｌＪＨ．由于ＺＯ的合成方法繁琐，结构不易精确控制，大地限制了其应用．因此，ｎ极发展简单易行的、可精确调控ＺＯ分级结构的新合成方法，ｎ对于扩展ＺＯ的应用至关重要．ｎ静电纺丝法是制备纳米纤维最直接有效的方法 ¨ ．静电纺丝技术相比于常规的纺丝技术具有
本文采用静电纺丝技术制备了聚乙烯醇／醋酸锌［Ｖ／ｎＡ）］ＰＡＺ（ｃ纳米纤维，并结合低温模板辅助共沉积技术，在乙醇一草酸反应体系中得到了ＺＯ纳米纤维／ｎ晶须分级结构，采用气相乙醛体系对分级结构的ＺＯ光催化性能进行了评测．ｎ
１实验部分
Ｓ３０Ｎ型扫描电子显微镜（日本Ｈｉｃｉ司）ＤＭａ—Ａ型ｘ射线衍射仪（Ｅ本Ｒｇｋ司）－００ｔｈ公ａ；／ｘＲｔｉｕ公ａ，
收稿日期：０１＿４２１６２．
基金项目：国家自然科学基金（批准号：０７００１７５０）中国博士后科学基金（５７３１，０００７、批准号：００４１２）东南大学生物电子２１０８２６、学国家重点实验室开放基金（批准号：９１０和大连理工大学精细化工国家重点实验室开放基金（９０７）批准号：Ｆ０２资助．Ｋ１１）
１１试剂与仪器．
ＰＡ、醋酸锌［ｎＡ）・ＨＯ］ＶＺ（ｃ４：、草酸（・ＨＯ）无水乙醇和亚甲基蓝均为分析纯，购于ＨＣＯ２、

异质结光催化剂de微观结构形貌构筑

异质结光催化剂de微观结构形貌构筑
异质结光催化剂的微观结构形貌构筑是制备高效光催化剂的重要步骤
之一。

在构筑异质结光催化剂时，通常需要选择合适的载体材料、控制微
观结构形貌以及设计合适的异质结。

以下是一些常用的方法：
1.溶液法制备：通过溶液中存在的低浓度金属离子进行控制，在气氛
和温度控制相同的情况下，可以得到不同形状和组成的光触媒材料。

该方
法简单易用，具有可控性，但是需要考虑配体、表面修饰等因素的影响。

2.气相沉积法：利用高温、高能电子束或激光等，将光催化剂材料中
的原子或分子分解成气体，然后沉积到基质表面，形成薄膜或异质结结构。

该方法得到的异质结界面清晰、结晶度高、化学组成均匀，适用于薄膜制备，但也存在成本较高等问题。

3.水热法：将金属离子和有机物在水热条件下反应，形成纳米晶体等
结构。

该方法的优点是操作简单，控制容易，但微观结构和异质结形成机
理尚不清楚，目前还处于探索和研究阶段。

4.其他方法：还有多种方法可以用于异质结光催化剂的制备，例如电
沉积法、电化学还原法、原位生长法等。

这些方法都有其特点和应用范围，需要根据具体需求进行选择。

总之，构筑异质结光催化剂的微观结构形貌是一项复杂而关键的工作，需要结合实际需求，选择合适的制备方法和条件，不断探索新的技术和方案，才能得到更高效、更稳定的光催化剂材料。

异质结光催化剂的制备与活性研究

宁夏大学硕士学位论文第二章实验用试剂与仪器表２－２实验用主要仪器Ｔａｂｌｅ２－２Ｍａｉｎｉｎｓｔｎｍｌｅｎｔｓｕｓｅｄｉｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ超声清洗器恒温磁力搅拌器电热恒温鼓风干燥箱数显恒温水浴锅ＫＳＷ电阻炉温度控制器气相色谱光催化分解水制氢紫外．可见光谱仪低温冷却循环泵真空泵离心机氤灯ＫＱ－２５０Ｂ８５－１ＤＨＧ．９０７０Ａ｜ＳＸ－ｌＧＣ７９００ＬａｂＳｏｌｏｒ－Ｈ２光解水制氢系统７２２型分光光度计ＤＬＳＢ２ＸＺ型旋片式ＴＧ－８ＰＬＳ．ＳＸＥ３００／３００ＵＶ昆山市超声仪器常州润滑电器上海市鸿都电子科技山东华鲁电热仪器沈阳市节能电炉厂北京泊菲莱北京泊菲莱上海市科学仪器郑州长城科技上海真空泵厂金坛市展阳电子仪器北京泊菲莱光学仪器．６－表５．Ｉ不同负载量Ｗ０３／Ｐ２５复合催化剂光催化产氢量Ｔａｂｌｅ５．１ＴｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃＨ２ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｎＰ２５ｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｍｏｕｎｔｓｏｆＷ０３％Ｗ【）妒（，苔）ＣａｔａｌｙｔｉｃＰ２５ＷＯＩ％ｗｏｄＰ２５５％ＷＯｄＰ２５１０％ｗｏｏ，２５２０２５Ｐ２５表５．２不同负载量ｗ０３／Ｐ２５复合催化剂光催化产氧量Ｔａｂｌｅ５－２Ｔｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙａｅ０２ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｎＰ２５ｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｍｏｕｎｔｓｏｆＷ０３Ｃｏ芑℃ｏ乱ｏ、ｈ工图５－Ｉ不同负载量Ｗ０３／Ｐ２５复合催化剂光催化产氢产氧柱状图ＴｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃＨ２／０２ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｎＰ２５ｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｍｏｕｎｔｓｏｆＷ０３Ｆｉ９５·１根据图表可以看出，在光催化产氢方面，复合催化剂Ｗ０３／Ｐ２５的产氢量随着Ｗ０３负载量的增多活性逐渐降低。

在光催化产氧方面，在一定范围内，随着复合催化剂Ｗ０３负载量的增加，复合催化剂的光催化产氧活性逐渐增大，并在Ｗ０３负载量为１０％时活性达到最大，比单一的复合催化剂Ｗ０３和单一的Ｐ２５催化剂的产氧量增大，说明单一的光催化产氢的活性评价实验并不能说明复合催化的活性高低，复合催化剂ＷＯｄＰ２５就证明了这一点。

一种三维有序大孔InVO-BiVO异质结的可见光响应光催化剂、制备及应用

专利名称：一种三维有序大孔InVO-BiVO异质结的可见光响应光催化剂、制备及应用
专利类型：发明专利
发明人：戴洪兴,吉科猛,邓积光
申请号：CN201410300238.6
申请日：20140626
公开号：CN104084188A
公开日：
20141008
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种三维有序大孔InVO-BiVO异质结的可见光响应型光催化剂、制备及应用，属于光响应催化剂技术领域。

按摩尔比4:1:5将硝酸铟、硝酸铋和抗坏血酸溶于乙二醇、甲醇、浓盐酸和去离子水构成的混合溶剂中，然后转移至70℃的水浴锅中继续搅拌，加入与总硝酸盐等摩尔量的偏钒酸铵，将PMMA模板于前驱液中浸渍。

经抽滤干燥后，通过两步焙烧法得到目标催化剂：(1)在氮气气氛中,以1℃/min从室温升至300℃并保持3h；(2)待温度降至50℃以下，切换为空气气氛，以1℃/min的速率升至450℃并保持4h。

本发明光催化剂在可见光照射下对罗丹明B和亚甲基蓝的降解表现出高效的光催化活性。

申请人：北京工业大学
地址：100124 北京市朝阳区平乐园100号
国籍：CN
代理机构：北京思海天达知识产权代理有限公司
代理人：张慧
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一种III-VI族异质结光催化剂材料的制备方法[发明专利]

专利名称：一种III-VI族异质结光催化剂材料的制备方法专利类型：发明专利
发明人：萨百晟,陈建辉,周昊,温翠莲,贺啸俊,谭小林
申请号：CN201910329409.0
申请日：20190423
公开号：CN109999847A
公开日：
20190712
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种III‑VI族异质结光催化剂材料的制备方法，其是将Ga粉、S粉、Se粉以及提供In源的InO放入对应的管式炉中，将管式炉加热并通入保护气体氩气，同时通过调控相对应的阀门控制沉积过程。

最后用蒸馏水和无水乙醇洗涤去除杂质后置于真空中干燥一段时间，即可得片状的III‑VI族异质结光催化剂材料。

本发明具有实验方便快捷，操作相对简单，实验参数易于控制等优势，有较好的产业化前景。

申请人：福州大学
地址：350002 福建省福州市鼓楼区工业路523号
国籍：CN
代理机构：福州元创专利商标代理有限公司
代理人：蔡学俊
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三维孔道相互连通的纳米结晶介孔光催化剂及其制备方法[发明专利]

专利名称：三维孔道相互连通的纳米结晶介孔光催化剂及其制备方法
专利类型：发明专利
发明人：董维阳,孙尧俊,赵东元,华伟明
申请号：CN201210333281.3
申请日：20120911
公开号：CN102824931A
公开日：
20121219
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于无机先进材料和水中污染物去除技术领域，具体为一种三维孔道相互连通的纳米结晶介孔光催化剂及其制备方法。

该介孔光催化剂由两维六方结构、直孔道、大孔径纳米复合介孔氧化物材料在NaOH溶液中通过刻蚀孔壁内无定形SiO纳米颗粒，再经洗涤、干燥、活化过程而制得。

新催化剂孔径范围为1–20nm，BET比表面积为80–900m/g；热稳定性高于400℃。

在室温与紫外光照射下，该介孔光催化剂于液相中降解阳离子、阴离子染料的性能是原相应的两维六方结构、直孔道纳米复合介孔材料的2–10倍；降解藻毒素的性能是原相应的两维六方结构、直孔道纳米复合介孔材料的1.3–6倍。

申请人：复旦大学
地址：200433 上海市杨浦区邯郸路220号
国籍：CN
代理机构：上海正旦专利代理有限公司
代理人：张磊
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微纳结构在光催化领域中的研究进展

微纳结构在光催化领域中的研究进展光催化技术作为一种有效的能源转化和环境治理方法，已经在领域中受到广泛关注和研究。

随着纳米和微纳技术的快速发展，微纳结构材料的制备和应用为光催化领域带来了重大突破和进展。

本文将重点介绍微纳结构在光催化领域中的研究进展，包括结构调控、光吸收性能改进、反应动力学优化和应用扩展等方面。

首先，微纳结构的制备和结构调控是改善光催化性能的关键。

通过合理设计和控制微纳结构的形貌、尺寸、晶相和晶面等特征，可以增强材料的光吸收能力、电子-空穴分离效率和催化活性。

例如，利用模板法、溶剂热法、溶胶-凝胶法等方法制备的二维纳米结构和复合微纳结构具有较大的比表面积和较好的光吸收能力，能够提供更多的活性位点和催化反应界面，从而提高光催化反应的效率。

其次，光吸收性能的改进是提高光催化效率的重要策略之一。

通过调节材料的能带结构、改变晶体结构和界面结构，可以实现光吸收能力的增强和光谱响应范围的拓宽。

近年来，金属卤化物钙钛矿材料因其优良的光学特性和可调控性，被广泛应用于光催化领域。

通过调控钙钛矿材料的组分、形貌和结构等参数，可以实现对不同波长的光的吸收，并通过光催化过程实现光能的高效转化。

此外，反应动力学的优化是光催化反应效率提高的重要手段。

通过改变催化剂的表面状态、修饰材料表面以及调控反应环境等方法，可以实现光催化活性位点的增加和反应速率的提高。

例如，利用纳米多孔材料作为催化剂的载体，可以增加活性位点的数目，并为光催化反应提供更多的反应通道和表面吸附位点。

同时，利用复合材料中的协同作用，可以提高反应过程中的光吸收效率和电子传输效率，从而促进催化反应的进行。

最后，微纳结构在光催化领域的应用也在不断扩展。

除了传统的水分解、有机物降解等环境治理应用，微纳结构还被应用于光电催化、二氧化碳还原、有机合成等领域。

例如，利用微纳结构材料的光学和电学特性，可以实现光电池和光电催化器件的高效能量转换和存储。

此外，微纳结构还可以作为载体、吸附剂和光催化还原剂用于催化有机物合成反应，具有广阔的应用前景。

NP Si-WxO1-x异质结光催化器件的制备与表征的开题报告

NP Si-WxO1-x异质结光催化器件的制备与表征的开
题报告
背景介绍：
随着人口的增长和工业化的不断发展，环境问题在全球范围内受到
了广泛关注。

其中，空气污染是一个严重的问题，给人民健康造成极大
的威胁。

而光催化技术是去除空气污染的一种重要方法，具有环保、高效、低成本等优点，并且可以直接利用太阳光，有无限的可再生性。

内容提要：
本实验将通过制备NP Si-WxO1-x异质结光催化器件来研究其光催化性能和光电性质。

首先，利用化学气相沉积技术制备出Si基底上纳米颗
粒（NP），然后利用物理气相沉积技术在NP上生长出WxO1-x薄膜，形成Si-WxO1-x异质结。

接着，对制备出的器件进行表征，包括形貌结构、元素成分、晶体结构等方面。

最后，利用紫外可见吸收光谱、荧光光谱、Raman光谱等技术对器件的光催化性能和光电性质进行测试分析。

研究意义：
通过制备NP Si-WxO1-x异质结光催化器件，可以探究其光催化性能和光电性质，为光催化技术的进一步发展提供实验基础和理论指导。

同时，这种器件具有较高的光吸收率和光电转化效率，可以在去除空气污
染方面发挥重要作用，为环境保护工作做出贡献。