固体表面物理化学国家重点实验室(厦门大学)第25批开放

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厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室-北海道大学催化研究所双边

厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室
-北海道大学催化研究所双边会议
会议纪要
2016年12月9-10日，由固体表面物理化学国家重点实验室(PCOSS)与日本北海道大学催化科学研究所(ICAT)联合举办的可持续发展催化科学国际研讨会在厦门大学顺利举行，来自日本、美国、韩国、新加坡、波兰、沙特阿拉伯等国家的三十多位活跃在催化前沿领域的亚裔学者出席了会议。

14位学者做了邀请报告。

来自ICAT和PCOSS的青年学者和研究生还进行了墙报交流。

本次会议作为PCOSS和ICAT双边会议新形式的尝试，促进了双方与亚洲青年学者之间的交流和合作，也显示了亚洲科学家在催化领域的科研实力。

固体表面物理化学国家重点实验室与北海道大学催化科学研究所于2007年签订了《厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室——北海道大学催化化学研究中心友好学术交流合作协议书》（催化化学研究中心为催化科学研究所前身），并续签两次。

双方在催化化学、表面科学及其他相关领域的教育和科学研究工作进行了密切的交流合作，并通过互派教师、研究员和学生进行相关课题的合作研究；此外，两个单位定期举办双边学术会议，至今我室派成员出席在北海道举办的双边会议3次，北海道催化科学研究所派代表来厦门参加双边会议3次。

参加本次在厦门举行的会议的北海道大学催化科学研究所代表共有13人，其中教授7位、年轻教师和研究生6位。

本次会议的举办进一步加深了固体表面物理化学国家重点实验室与北海道大学催化科学研究所的交流合作。

国家重点节能技术推广目录(第一、二、三、四批)

国家发展改革委办公厅关于组织推荐国家重点节能技术的通知发改办环资[2012]206号各省、自治区、直辖市及计划单列市、新疆生产建设兵团发展改革委、经贸委（经委、经信委、工信委、工信厅、工信局），有关行业协会，中央企业：为贯彻落实《中华人民共和国节约能源法》和国务院《“十二五”节能减排综合性工作方案》，引导企业采用先进的节能新工艺、新技术和新设备，提高能源利用效率，促进“十二五”期间节能减排目标的实现，拟于近期开展《国家重点节能技术推广目录（第五批）》的编制工作。

现请你们组织筛选、推荐重点节能技术：一、推荐要求（一）、推荐技术范围煤炭、电力、钢铁、有色金属、石油石化、化工、建材、机械、纺织等工业行业，交通运输、建筑、农业、民用及商用等领域的节能新技术、新工艺。

《国家重点节能技术推广目录（第一批）》（国家发展改革委公告2008年第36号）、《国家重点节能技术推广目录（第二批）》（国家发展改革委公告2009年第24号）、《国家重点节能技术推广目录（第三批）》（国家发展改革委公告2010年第33号）、《国家重点节能技术推广目录（第四批）》（国家发展改革委公告2011年第34号）已公布或全行业普及率在80%以上的技术不在推荐范围之内。

（二）、推荐技术要求推荐技术要求先进适用，能够反映节能技术最新进展；节能潜力大，预期可获得明显的节能效果；应用范围广，在全行业应用前景广阔。

二、上报要求各地发展改革委、经贸委（经委、经信委、工信委、工信厅、工信局）、有关行业协会和中央企业应充分发挥各自优势，认真组织、遴选符合条件的重点节能技术，并按照要求仔细填写重点节能技术推荐表和汇总表（详见附件）。

原则上每个单位推荐重点节能技术不超过10项。

请各地发展改革委、经贸委（经委、经信委、工信委、工信厅、工信局）、有关行业协会和中央企业于2012年4月15日前，将推荐材料文字版和电子版（电子版需刻制光盘）各1套上报国家发展改革委（环资司）。

固体表面物理化学国家重点实验室(厦门大学)

潘金山教授
新型表面增强拉曼散射(SERS)基底的制备与表征: 黄陟峰
4.
形貌结构可控的一维纳米银阵列
助理教授
具微－纳结构特征的锂离子电池电极材料的合成张友祥
5.
及结构与性能研究
副教授
用于胰腺癌新型标记物——胰蛋白酶（Trypsin 1）翁少煌
6. 检测的电化学免疫传感器的基础研究
讲师
铂/铑及其氧化物小团簇离子 7.
4
氧原子团簇结构和性质的理论研究
张聪杰教授
12. 基于低自旋 Mn(III)配合物的合成与磁性研究
寇会忠教授
13. 水溶性铜配合物的制备及其催化水相 Ullmann 偶联反应的研究
周向葛教授
14. 新型光催化剂的可控合成及其降解有机污染物的研究
李华明教授
具有磁相互作用协同的 15. 高核数自旋交叉簇合物研究
吴大雨副教授
单位
华东理工大学
联系人
孙世刚
是否资助
6
北京理工大学杨勇
4大学任斌
4
武汉大学
杨勇
4
福建医科大学周剑章
4
湖北大学
曹泽星
4
浙江工商大学周朝晖
4
福州大学
吕鑫
4
四川大学
吴德印
4
陕西师范大学曹泽星
6
清华大学
陶军
6
四川大学
龙腊生
6
江苏大学
万惠霖
6
黄传敬
安庆师范学院陶军
固体表面物理化学国家重点实验室（厦门大学） 2010 年度开放课题批准资助项目
序号
课题名称
申请人
纳米碳纤维的微结构及表面性质 1.

[高分子材料] 厦门大学物理化学方向“青年千人”程俊课题组招聘博士后(表现优异者可留校)

厦门大学物理化学方向“青年千人”程俊课题组招聘博士后（表现优异者可留校）2018-03-12一、课题组简介：1. 课题组组长程俊教授 2008 年博士毕业于英国贝尔法斯特女王大学，之后在剑桥大学化学系做博士后，2010 年获得剑桥大学 Emmanuel College 独立研究员职位，2013 年在英国阿伯丁大学建立课题组，2015 年获得国家“青年千人”计划资助全职回厦门大学开展科研工作，被聘为福建省“闽江学者”特聘教授。

主要研究方向包括发展第一性原理方法模拟固体表界面的物理化学过程，并将这些方法应用于催化和电化学等能源相关体系。

近期课题组开始拓展实验方向，将理论计算和实验相结合，理论指导实验，实验验证理论。

目前在 Angew. Chem., Phys. Rev. Lett., J. Am. Chem. Soc.和 Acc. Chem. Res.等重要学术期刊发表文章 50 余篇。

AHAHAGAHAGAGGAGAGGAFFFFAFAF2. 课题组依托于厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室（国重）和能源材料化学协同创新中心（2011 中心），共享这两个重要的国家级科研平台的高性能并行计算资源和领先的科学仪器设备。

最近，课题组也已经建设完成约 2000核的高性能计算服务器。

3. 程俊教授崇尚真知实干，为人自由民主，做事讲求踏实、厚积薄发。

在生活上给予研究生良好的待遇，在思想上和科研上更是能给与很多帮助和指导，课题组气氛融洽。

课题组与国内外多个优秀课题组有良好的合作关系，会为课题组博士后提供全面的交流学习个人发展的很多机会。

目前通过考核的课题组博士后成员均已有高水平工作发表和再投中。

4. 课题组主页：。

二、招生要求（本招生长期有效）:1. 获得国内、外博士学位（博士后）。

2. 理论计算方向：具有优良的理论计算化学／物理／材料科学等相关背景和经AHAHAGAHAGAGGAGAGGAFFFFAFAF验（如电子结构计算方法（DFT 和 MBPT 等）、分子动力学、多尺度模拟以及数据统计分析、机器学习等）。

全国本科高校教学基本状态数据库

全国本科高校教学基本状态数据库填报表格（2011）版全国高校教学基本状态数据库系统课题组二○一一年二月目录表Ⅰ学校基本情况 (1)表Ⅱ校训、办学思想 (2)表Ⅲ院系情况 (3)表Ⅳ学科专业情况 (3)表Ⅴ学校面积 (3)表Ⅵ学校发展规划 (4)表Ⅶ校友会与社会合作 (4)表1-1 校领导基本信息 (5)表1-2 教师队伍概况 (6)表1-3 学校聘请校外教师概况 (7)表1-4-1 高层次人才 (8)表1-4-2 高层次研究群体（团队） (8)表1-5 院（系）和其他教学单位专任教师情况 (9)表1-6 院（系）教师培训进修、交流情况 (10)表1-7 学校实验技术人员职称、学位、年龄 (11)表1-8 院（系）实验技术人员职称、学位、年龄 (12)表2-1 院（系）下属各专业情况 (13)表2-2 院（系）教学安排 (14)V10.8.2 2010年09月09日表2-3 体育项目 (14)表2-4 人才培养模式创新实验区 (14)表2-5 国家级教学基地 (15)表2-6 实验教学示范中心 (15)表2-7 本科实验教学实验室（中心） (15)表2-8 校外实习、实训基地 (15)表2-9-1 教材情况——编写教材概况 (16)表2-9-2 教材情况——使用教材概况 (16)表2-10-1 教学管理制度 (17)表2-10-2 教学管理文件目录 (17)表2-11 本科教学信息化 (18)表2-12 教学质量监控体系 (18)表2-13 教学管理组织机构（科室） (19)表2-14 校级教学管理人员 (19)表2-15 院（系）教学管理人员 (19)表2-16 教学管理人员培训及成果 (19)表2-17 教学质量监控人员 (20)表2-18 评教统计表 (20)表2-19 本科课程情况表 (20)表2-20 各专业专任教师职称、学位、年龄、学缘情况 (21)表2-21 教学事故 (22)表2-22-1 教师所获荣誉概况 (22)表2-22-2 院（系）教师个人所获荣誉 (23)V10.8.2 2010年09月09日表2-22-3 院（系）教学团队 (23)表2-23-1 课程建设 (24)表2-23-2 课程情况 (24)表2-23-3 精品课程 (24)表2-24 分专业实验、毕业综合训练情况 (25)表2-25 院系毕业综合训练指导教师情况 (25)表2-26-1 教学改革概况 (25)表2-26-2 教育教学研究与改革项目 (25)表2-26-3 教学成果奖 (26)表2-27 本科生教学效果 (27)表2-28-1 院（系）教学效果——本科生竞赛获奖情况 (28)表2-28-2 院（系）教学效果——本科生课外科技、文化获奖情况 (28)表2-28-3 院（系）教学效果——本科生文艺、体育竞赛获奖情况 (28)表2-28-4 院（系）教学效果——本科生社会实践团队获奖情况 (28)表2-28-5 院（系）教学效果——本科生社会实践个人获奖情况 (29)表2-28-6 院（系）教学效果——专利情况 (29)表2-28-7 院（系）教学效果——参加国际会议 (29)表2-29 学生交流情况 (29)表3-1 教学经费概况 (30)表3-2 学校教育经费支出 (30)表3-3 教育事业收入 (30)表3-4 当年捐赠情况 (31)表3-5 院（系）教育经费支出 (31)V10.8.2 2010年09月09日表4-1 固定资产情况 (32)表4-2 分院（系）教学科研仪器值 (32)表5-1 教学行政用房及教学设备 (33)表5-2 校内实习、实训场所 (33)表5-3 图书、期刊 (33)表5-4 校园网建设情况 (34)表5-5 生活用房（学生食堂、澡堂、宿舍） (34)表6-1 教风学风概况 (35)表6-2-1 学生管理组织机构（科室） (36)表6-2-2 校级学生管理人员 (36)表6-2-3 院（系）及相关单位思政教师信息表 (36)表6-3 就业管理人员 (36)表6-4 学生数量基本情况 (37)表6-5 普通本科分专业学生数 (38)表6-6 近一届本科生招生类别情况 (38)表6-7 国外及港澳台学生情况 (38)表6-8 近一届本科生录取标准及人数 (39)表6-9 各专业报到情况 (39)表6-10 本科生奖贷补 (39)表6-11-1 应届本科毕业生就业情况 (40)表6-11-2 院（系）应届本科毕业生就业情况 (40)表7-1 学生社团 (41)表7-2 课外活动、讲座 (41)V10.8.2 2010年09月09日表7-3 素质教育基地、职业资质培训等情况 (41)表8-1-1 科研机构概况 (42)表8-1-2 科研机构列表 (42)表8-2 教师科研情况 (43)表9-1 学科建设概况 (44)表9-2 博士后流动站 (44)表9-3 博士点、硕士点 (44)表9-4 重点学科 (44)特殊情况说明 (45)V10.8.2 2010年09月09日表Ⅰ学校基本情况1.学校名称（章）2.学校英文名称3.学校行政辖区名称代码续4.邮政编码7.校园网域名10.填报负责人11.校长（签章）5.学校办公电话-8.学校主页网址姓名电子信箱6.学校办公传真号码-9. 学校办公电子信箱续12.办学类型13.学校性质类别14.学校举办者普通高等学校民办的其他高等教育机构本科院校：大学学院□□□综合院校理工院校农业院校林业院校医药院校师范院校语言院校财经院校政法院校体育院校艺术院校民族院校□□□□□□□□□□□中央部门地方政府省部共建非地方政府民办15.学校层次16.招生批次设有研究生院的高校“985工程”院校“211工程”院校一般院校新建院校□□□□□第一批次招生第二批次招生A第二批次招生B第三批次招生A第三批次招生B□□□□□V10.8.2 2010年09月09日续17．学校升本情况学校升本时间升本前校名续18.学校地址编号校区名称地址邮政编码表Ⅱ校训、办学思想1.校训2.学校发展定位3.学校人才培养目标定位4.教育教学思想5.多媒体反映链接地址V10.8.2 2010年09月09日表Ⅲ院系所情况编号院系表Ⅳ学科专业情况编号院系专业专业结构与布局文件上传表Ⅴ学校面积单位：（平方米）1.占地面积2.总建筑面积总占地面积其中：绿化用地面积总计学校产权非学校产权其中：a.独立使用-b.共同使用-V10.8.2 2010年09月09日表Ⅵ学校发展规划学校发展规划发展战略规划文件上传学科建设和队伍建设规划文件上传校园建设规划文件上传表Ⅶ校友会与社会合作1.校友会（个）2.签订合作协议的机构（个）总数其中机构总数其中境内境外学术机构企业地方政府V10.8.2 2010年09月09日表1-1 校领导基本信息校领导基本信息编号姓名职务出生年月性别专业技术职务学历校内分管工作专业学习和工作简历（链接）V10.8.2 2010年09月09日表1-2 教师队伍概况单位：人类别教师数量总计其中：女性双师型具有行业背景具有工程背景职称教授副教授讲师助教无职称学位博士硕士学士无学位年龄35岁及以下36～45岁46～55岁56岁及以上学缘本校外校（境内）外校（境外）学校教师库链接链接地址V10.8.2 2010年09月09日表1-3 学校聘请校外教师概况单位：人类别教师数量总计其中：女性来源企业行业部门高校其他职称正高级副高级中级初级无职称年龄35岁及以下36～45岁46～55岁56岁及以上外聘教师库链接V10.8.2 2010年09月09日表1-4-1 高层次人才高层次人才编号姓名类型研究方向获得年份个人简介链接备注表1-4-2 高层次研究群体（团队）高层次研究群体（团队）编号研究方向负责人类型获得年份简介链接V10.8.2 2010年09月09日表1-5 院（系）和其他教学单位专任教师情况院（系）名称：单位：人数量总计其中：女性双师型具有行业背景具有工程背景职称正高级副高级中级初级无职称学位博士硕士学士无学位年龄35岁及以下36～45岁46～55岁56岁及以上学缘本校外校（境内）外校（境外）V10.8.2 2010年09月09日表1-6 院（系）教师培训进修、交流情况院（系）名称：1.教师培训进修2.交流教师（3个月及以上）（人次）境内（人次）境外（人次）到行业培训（人）攻读学位（人）教师培训情况说明来访出访国际交流教师名单及内容总数其中：3个月以总数其中：境内境外境内境外博士硕士文件上传V10.8.2 2010年09月09日表1-7 学校实验技术人员职称、学位、年龄单位：人教师数量总计职称正高级副高级中级初级无职称学位博士硕士学士无学位年龄35岁及以下36～45岁46～55岁56岁及以上V10.8.2 2010年09月09日表1-8 院（系）实验技术人员职称、学位、年龄单位：人院（系）名称：教师数量总计职称正高级副高级中级初级无职称学位博士硕士学士无学位年龄35岁及以下36～45岁46～55岁56岁及以上V10.8.2 2010年09月09日表2-1 院（系）下属各专业情况院（系）名称：专业名称：1.专业建设发展规划2.支撑学科名称3.优势专业（品牌专业、特色专业、示范专业、重点建设专业）4．专业设置时间 5.是否新办专业级别类型起始时间文件上传是□否□续6. 培养方案上传文件7.培养目标与服务面向文本框续8.专业培养计划学时与学分学时数（学时）学分数（分）总数其中总数其中课内教学实验教学集中性实践教学环节课内教学实验教学课外科技活动续9.各专业带头人姓名出生年月学历学位专业技术职称学缘参加教学工作时间V10.8.2 2010年09月09日表2-2 院（系）教学安排编号院（系）名称教学安排课表链接表2-3 体育项目1.中国大学生体育训练基地编号名称续2.大学生高水平运动项目编号名称续3.国家运动训练专业编号名称表2-4 人才培养模式创新实验区编号人才培养模式创新区名称级别设立年份V10.8.2 2010年09月09日表2-5 国家级教学基地国家级教学基地编号名称级别设立年份表2-6 实验教学示范中心实验教学示范中心编号名称级别设立年份表2-7 本科实验教学实验室（中心）本科实验教学实验室编号名称面向专业年度承担的实验教学人时数（人时）开放情况文件上传表2-8 校外实习、实训基地编号名称地址面向专业每次可接纳学生数（个）V10.8.2 2010年09月09日V10.8.2 2010年09月09日表2-9-1 教材情况——编写教材概况单位（册）编写情况总数其中国家级省部级规划教材获奖教材近三年学校主编出版教材一览表文件上传表2-9-2 教材情况——使用教材概况1.使用规划教材、获奖教材情况（册）2.选用近三年出版的省部级以上（含）规划教材、指定教材、重点推荐、精品教材等优质教材的比例（%）总数其中国家级省部级规划教材获奖教材规划教材获奖教材表2-10-1 教学管理制度教学管理制度教学计划修订制度有□无□文件上传制定（修订）培养方案的原则意见有□无□文件上传教学工作基本规范有□无□文件上传实验教学管理制度有□无□文件上传新教师培训制度有□无□文件上传教学事故认定办法有□无□文件上传学生学籍管理细则有□无□文件上传学生学业指导手册有□无□文件上传学生违纪处理细则有□无□文件上传表2-10-2 教学管理文件目录教学管理文件校级文件上传链接地址院（系）名称院（系）1 文件上传院（系）2 文件上传V10.8.2 2010年09月09日表2-11 本科教学信息化本科教学信息化教学管理信息系统有□无□链接地址网络教学平台有□无□链接地址表2-12 教学质量监控体系教学质量监控体系教学质量保障体系建设基本情况有□无□文件上传教学工作定期检查制度有□无□文件上传教学督导机构和制度有□无□文件上传学生评教制度有□无□文件上传评教结果数据库地址课程教学评价体系有□无□文件上传实验教学评价体系有□无□文件上传实习教学评价体系有□无□文件上传毕业综合训练环节评价体系有□无□文件上传院（系）或专业本科教学工作评价制度有□无□文件上传学校年度教学工作分析报告有□无□文件上传学校开展教学自我评价及质量改进机制有□无□文件上传V10.8.2 2010年09月09日表2-13 教学管理组织机构（科室）机构名称编号部处下设科室表2-14 校级教学管理人员单位：人编号姓名性别出生年月所属部门行政职务专业技术职务专业学历学位表2-15 院（系）教学管理人员编号姓名性别出生年月所属部门行政职务专业技术职务专业学历学位表2-16 教学管理人员培训及成果教学管理人员培训教学管理人员成果培训计划培训实施情况教学成果奖（项）教学论文（篇）教育教学研究及实践成果一览表总数其中总数其中国家级省部级校级教学研究教学管理文件上传V10.8.2 2010年09月09日表2-17 教学质量监控人员编号姓名性别出生年月所属部门行政职务专业技术职务专业学历学位表2-18 评教统计表分类按课堂分数统计评教类型结果分析优（90分以上）良好（90-75分）中（75-60分）差（60分以下）理论课文件上传实践教学表2-19 本科课程情况表1.本科课程总门次（门次）2.主讲本科课程的教师总人数（人）其中由教授授课的课程门次（门次）由副教授授课的课程门次（门次）符合岗位资格（人）教授（人）副教授（人）V10.8.2 2010年09月09日表2-20 各专业专任教师职称、学位、年龄、学缘情况单位：人院（系）名称：专业名称数量总计其中：女性职称正高级副高级中级初级无职称学位博士硕士学士无学位年龄35岁及以下36～45岁46～55岁56岁及以上学缘本校外校（境内）外校（境外）V10.8.2 2010年09月09日表2-21 教学事故单位：次年度教学事故总数其中严重教学事故一般教学事故表2-22-1 教师所获荣誉概况1.教学名师（个）2.教学团队（个）3.全国师德先进个人累计数（个）4.教学成果奖（项）累计数其中累计数其中累计数其中国家级省部级国家级省部级校级国家级省部级续5.学生思政队伍工作成果奖（项）6.研究与创作（校级及以上文化体育创作、演出、比赛活动）获奖（项）7.其他奖励（项）累计数其中累计数其中国家级省部级国家级省部级国家级省部级市级校级文件上传文件上传V10.8.2 2010年09月09日表2-22-2 院（系）教师个人所获荣誉院（系）：______________编号姓名所在单位类别获奖级别授予单位获奖年份个人简介链接备注表2-22-3 院（系）教学团队教学团队编号团队名称负责人主要成员级别获得年份团队简介链接V10.8.2 2010年09月09日表2-23-1 课程建设1.学校促进课程建设的政策、措施文件上传2.学校课程建设规划文件上传3.学校课程考核管理办法文件上传4.学校教材建设规划文件上传5.学校教材选用和评价制度文件上传表2-23-2 课程情况1.课程门数（门）2.课程门次（门次）总数其中总数其中：小班授课网上教学多媒体教学续3. 精品（优秀）课程（群）建设情况（项）4.双语课程（门）国家级省部级校级总数其中：国家双语教学示范双语教学课程名单文件上传表2-23-3 精品课程精品课程编号名称级别负责人获准时间备注V10.8.2 2010年09月09日表2-24 分专业实验、毕业综合训练情况1.实验情况2.毕业综合训练课题（个）有实验的课程（门）独立设置的实验课程（门）实验开出率（%）综合性、设计性实验教学（门）总数在实验、实习、工程实践和社会调查等社会实践中完成数表2-25 院系毕业综合训练指导教师情况院系名称指导毕业综合训练教师数量专任教师外聘教师表2-26-1 教学改革概况1.学校教学改革的总体思路与实施方案（含“质量工程”实施方案）文件上传2.教师发表教学研究论文、论著文件上传3.其他教学改革成果一览表文件上传4.教学改革成果的推广应用情况文本框表2-26-2 教育教学研究与改革项目教育教学研究与改革项目编号项目名称主持人级别立项时间验收时间经费（万元）V10.8.2 2010年09月09日表2-26-3 教学成果奖教学成果奖编号奖励名称主持人级别获奖时间授予单位V10.8.2 2010年09月09日表2-27 本科生教学效果1.学校组织、激励学生参加科技活动和学科竞赛活动的有关规定文件上传2.学生参加课外学术活动情况文本框3.学生参加各级各类学术活动立项一览表文件上传4.学生参加教师科研项目情况一览表文件上传5.学生发表论文、作品情况一览表文件上传续6.学科竞赛获奖（项）7.本科生课外科技、文化获奖（项）8.国家级或国际级文艺、体育竞赛获奖（项）总数其中总数其中总数其中国家级省部级国家级省部级国际级国家级省部级续9.学生发表学术论文（篇）10.学生发表作品数（篇、册）11.学生获准专利数（项）12.获取专业资格证书人数（人）13.英语等级考试14.体质合格率（%）15.参加国际会议（人次）英语四级考试累计通过率（%）英语六级考试累计通过率（%）续16．国家级或省部级社会实践获奖（项）国家级省部级团队个人V10.8.2 2010年09月09日表2-28-1 院（系）教学效果——本科生竞赛获奖情况院（系）名称：学科竞赛获奖情况编获奖项目奖励名称级别等级授予单位获奖者姓名指导教师获得年份号表2-28-2 院（系）教学效果——本科生课外科技、文化获奖情况院（系）名称：课外科技、文化获奖情况编号获奖项目奖励名称级别等级授予单位获奖者姓名指导教师获得年份表2-28-3 院（系）教学效果——本科生文艺、体育竞赛获奖情况院（系）名称：文艺、体育竞赛获奖情况编号获奖项目奖励名称级别等级或名次授予单位获奖者姓名指导教师获得年份表2-28-4 院（系）教学效果——本科生社会实践团队获奖情况院（系）名称：社会实践团队获奖情况编号团队名称奖励名称级别等级授予单位获奖者姓名指导教师获得年份V10.8.2 2010年09月09日表2-28-5 院（系）教学效果——本科生社会实践个人获奖情况院（系）名称：社会实践个人获奖情况编号奖励名称级别等级授予单位获奖者姓名指导教师获得年份表2-28-6 院（系）教学效果——专利情况院（系）名称：专利情况编号专利名称类别专利号姓名指导教师获得年份表2-28-7 院（系）教学效果——参加国际会议院（系）名称：参加国际会议编号参会学生姓名会议名称发表论文题目地点指导教师举办年份表2-29 学生交流情况交流学生数（个）总数其中本校到境外本校到境内境内到本校境外到本校V10.8.2 2010年09月09日表3-1 教学经费概况1.学校教育经费总额（万元）2.教学经费预算总额（万元）3.学校年度教学改革与建设专项经费（万元）4.学校年度教学经费分配办法文件上传5.学校年度财务决算报告文件上传表3-2 学校教育经费支出学校教育经费支出（万元）教学日常运行支出教学改革支出课程建设支出专业建设支出教材建设支出实践教学支出学生活动经费支出总数其中：校外表3-3 教育事业收入1. 经常性预算内教育事业费拨款2.学费收入（万元）3.社会捐赠收入（万元）4.其他教育事业收入（万元）国家（万元）地方（万元）本科生各类研究生高职高专网络与继续教育V10.8.2 2010年09月09日表3-4 当年捐赠情况编号捐赠机构或人员名称类别捐赠金额（万元）捐赠金额总计（万元）自动生成注：填写额度在1万元以上的捐赠；数值保留小数点后一位。

教育部重点实验室名单(全)

厦门大学
6
智能制造技术教育部重点实验室
李培根
吴澄
1999年12月-2003年12月
华中理工大学
第三批教育部重点实验室名单
序号
实验室名称
学校名称
1
地表过程分子与模拟
北京大学
2
量子计量
北京大学
清华大学
3
蛋白质科学
清华大学
4
水沙科学
清华大学
北京大学
北京师范大学
武汉大学
5
先进反映堆工程与安全
清华大学
6
认知科学与学习
天津大学
14.
光电信息技术科学教育部重点实验室
郁道银
母国光
1999年9月-2002年12月
15.
生物活性材料教育部重点实验室
张琚
俞耀庭
1999年9月-2001年12月
16.
无机合成与制备化学教育部重点实验室
冯守华
倪嘉缵
1999年9月-2004年12月
吉林大学
17.
超分子结构与谱学教育部重点实验室
张希
湖南大学
45
聚合物成型加工工程
华南理工大学
46
传热强化与过程节能
华南理工大学
47
基因工程
中山大学
48
组织移植与免疫
暨南大学
49
皮革化学与工程
四川大学
50
高电压技术与系统信息检测及新技术
重庆大学
51
西南咨询开发及环境灾害控制工程
重庆大学
52
微生物资源开发研究
云南大学
53
生物医学信息工程
西安交通大学
54
东南室

固体表面物理化学国家重点实验室(厦门大学)26批开放

基于氢键及极性-非极性协同作用自组装构筑聚酯/长链烷基酚纳米晶超
分子相变材料的探索研究纳米片层结构 ZSM-5 分子筛催化甲
醇制丙烯反应性能研究 CO/CO2 加氢制高附加值化学品催化剂设计、性能与二次反应抑制研究
白红存副研究员
罗发亮教授
王政教授赵天生教授
单位宁夏大学宁夏大学宁夏大学宁夏大学
超浓电化学体系界面结构与电荷传输研究
Single Nanoparticle Electrocatalysis by EC-BALM-SERS
碳量子点电化学发光机理研究
单原子合金催化剂
扫描凝胶电化学显微镜用于表面微纳尺度加工的研究
金属纳米材料表面的热电子-分子作用
基于 SERS 的光流控技术对抗原/抗体相互作用的实时动态检测
及其协同催化性能机理研究基于银纳米粒子上表面等离激元催化
偶联反应的实验和理论研究
稀土-钛簇合物的合成及性质研究
单原子光催化固氮材料设计及其机理研究
李欢副教授石川副教授石磊副教授孙进副教授郑秀英副教授庄金亮副教授陈艳丽讲师卢冬飞讲师汪佩讲师
单位
山西大学青岛大学大连理工大学安徽大学安徽大学贵州师范大学常州大学福建工程学院华中农业大学
联系人
袁友珠教授
资助金额 (万)
朱红平教授
100 张庆红教授王野教授
固体表面物理化学国家重点实验室（厦门大学）第 26 批开放课题资助项目
自由申请
课题编号
课题名称
申请人
单位
联系人
201801
201802 201803 201804 201805 201806 201807 201808 201809 201810 201811 201812 201813 201814 201815 201816 201817

针尖增强拉曼光谱技术的应用

针尖增强拉曼光谱技术的应用厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室指导教师：任斌教授助研：刘郑博士生王翔硕士生表面增强因子:提高SERS 的普适性:表面适用性的拓展粗糙无序表面粗糙有序表面单晶表面SPMTipEkLaser~1 nm30nm 可以研究纳米级不均匀性的体系国际上TERS研究实例碳纳米管碳纳米管细胞膜离子通道的高空间分辨率成像普通荧光成像普通荧光成像针尖增强荧光成像Novotny L et al.Nano Lett., 8, 642 (2008)Novotny L et al.Phys. Rev. Lett.96, 113002 (2006)STM单分子的TERS任斌教授在TERS领域的研究成果TERS针尖的制备良好的TERS针尖是TERS技术的关键: 合适的SPR共振频率—最强的增强良好的形状和尺寸----增强源明确，背景干扰减小250 nm重现性不高; 针尖易污染、易氧化制备形状和大小可控、表面光亮的高TERS活性的针尖 Rev. Sci. Instrum., 2004, 75: 837.高活性TERS针尖的制备0.25mm Au wireAu Counter ElectrodeCHI instrumentSolution: 发烟盐酸+ 乙醇 (1:1) Potentiostat voltage: 2.2 ~2.3 VEtching solutionSetup高活性TERS针尖的制备A2.1 VB2.2 VC2.4 V200nmA200nmB200nmCAppl. Phys. Lett. 91,101105 (2007)Au(111)上孔雀石绿的TERS研究SEF（增强因子） =g4=1~6x106 Phys. Rev. Lett. (2004) 92, 096101-1-4.Pt单晶上非共振分子的TERS检测5 mw 632.8 nm12000 11000 1000018000.5 mw 632.8 nmRaman Intensity(counts)9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000Raman Intensity (counts)1600140012001000S8003006009001200 1500 1800 2100 2400 2700 30003006009001200 1500 1800 2100 2400 2700 3000Wavenumber /cm-1Wavenumber /cm-1Angew. Chem. Int. Ed., 44 (2005) 139.44联吡啶自组装膜的TERS检测1608 1293 100 cps 1019 1220 1511 16351014 238SERSTERS20060010001400-1Without tip 18004‘4联吡啶在Au(111) 上的STM成像Raman shift (cm )Appl. Phys. Lett. 91,101105 (2007)电磁场增强与距离的关系1 mW ,10sO2N40 cpsHSSHE1 nm 2.5 nm 4 nm 6 nm 7.5 nm 9 nm 15 nm 20 nm500 1000 1500-1κ20002500Raman shift(cm )电磁场增强与距离的关系Expriment data 3D-FDTD simulation1.21.0Normalized intensity0.81 nm0.65 nm0.40.20.0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26tip sample distance/nm国内第一台TERS仪器的研制暑期主要任务1.制备合适的量子点，利用TERS研究量子点的荧光、拉曼；2.TERS仪器与光谱仪同步测试。

厦门大学仿生多尺度孔道研究团队

厦门大学仿生多尺度孔道研究团队
佚名
【期刊名称】《应用化学》
【年(卷),期】2024(41)4
【摘要】团队负责人侯旭厦门大学南强特聘教授丨博士生导师国家杰出青年基金获得者,国家重点研发计划纳米科技重点专项项目负责人,厦门大学电化学科学与工程研究所所长、固体表面物理化学国家重点实验室副主任。

担任《应用化学》第十一届编委会编委,曾获哈佛大学博士后事业发展奖、美国化学会CAS Future Leaders、中国化学会青年化学奖、全国创新争先奖和科学探索奖等重要奖项。

【总页数】1页(PF0003-F0003)
【正文语种】中文
【中图分类】G64
【相关文献】
1.多尺度孔道型金属-有机框架材料气体储存与分离功能研究进展
2.生态批评向何处去--厦门大学生态文学研究团队“生态批评的理论构建”学术论坛纪要
3.厦门大学飞行器健康管理技术研究团队2020年度工作进展
4.厦门大学重大装备健康管理研究团队2022年度研究工作进展
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【PPT】厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室(精)

State Key Laboratory for Physical Chemistry of Solid Surfaces
厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室
当溶液或固溶体形成时，分子间力由原来的同类分子间相互作用变为同类、异类分子间的交叉相互作用。以A、B二组分体系为例，同时存在A~A、B~B和 A~B三种不同关系的相互作用力，分别以AA、 BB 和AB表示一对分子的相互作用能。同时有交换关系：
N AB ( N ) e AB
M被称为混合物构型配分函数。显然，处理实际液体，
关键在于如何求解混合构型方式数。
State Key Laboratory for Physical Chemistry of Solid Surfaces
厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室
7.1.1 一维固溶体易辛模型
7.1 固熔体的构型分布将不同的物质组分混合，形成理想溶液的热力学条件为：混合后不产生热效应和体积效应，且过程熵变遵循理想混合熵公式。有些溶液，其形成时混合热不为零，混合后体积亦发生改变，但混合熵仍服从理想公式，此类溶液即称正规溶液。如碘等溶于非极性溶剂CCl4中。高聚物溶液，其混合热为零，但混合熵则偏离理想值，该类溶液即称无热溶液。这里采用似晶模型来讨论一般液相溶液和固溶体。
Statistical Thermodynamics and Chemical Kinetics
Lecture 7
State Key Laboratory for Physical Chemistry of Solid Surfaces
厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室
第七章相倚子体系（2）
U mix ( N A AA N B BB ) ( N AA AA N BB BB N AB AB )

11月25日国家科技部下发《关于批准北京凝聚态物理等5个

记者：合肥微尺度物质科学国家实验室（筹）是如
何构成的，建设目标是什么？侯院士：获准筹建的合肥微尺度物质科学国家实验
室将首先设立原子分子物理与化学、纳米材料与化学、量子结构与物理、量子计算与信息、Bio-X交叉科学、理论和计算等6个研究部和理化分析实验室及低温强磁场实验室2个公共技术支撑平台。实验室研究领域选择在物理学、化学、生物学、材料科学和信息科学的交叉前沿。实验室将紧密围绕国家需求、瞄准科学发展前沿、充分发挥原有实验室的积累和物理、化学、生物和信息科学多学科交叉的优势，发展和使用具有世界先进水平的单分子科学研究实验装置、纳米
结构模型所建立的有关纳米粒子稳定的“安-吴作图法”
为胶体粒子的大小和稳定剂间的关系提供了有效的定
量数据分析方法。还先后获邀在著名的《美国科学院
院刊》(PANS)和《化学研究报道》(ACR)上撰稿总结
了他们有关高分子纳米粒子制备方面的工作。到目前
为止, 他们有关高分子科学方面的工作仅在影响因子
3.0以上的国际期刊上就发表论文130余篇,他引次数近
国家实验室将实行全新开放的运行机制，向国内外公开招聘实验室主任和骨干研究人员，并提供“百人计划”和“长江学者奖励计划”等多种方式支持。实验室将实行与国际运行惯例接轨的管理和评估制度，实行以竞争和流动为核心的人事管理制度及科学合理的分配激励机制，实行岗位聘任制和任期制，建立年龄和知识结构合理，有凝聚力和充满活力的创新团队。实验室实行理事会指导下的主任负责制，具有独立的人事与财务管理权。
信息科技纳米科技生物科技的迅速发展迫切要求对微尺度下由量子力学原理控制的物质结构与性质有更深入的了解与认识过去几年在国家和科学院的支持下中国科大充分利用211工程和知识创新工程的建设机遇对中科院结构分析重点实验室选键化学重点实验室量子信息重点实验室和原子分子物理实验室进行交叉整合组织了一支物理和化学交叉理论与实验相结合的研究队伍开展了微尺度物质结构和性质的研究在单分子化学与物理纳米化学与材料量子信息等领域取得重要进展迅速进入国际先进行列取得了若干具有先进水平在国内外学术界有影响的标志性创新成果为组建国家实验室奠定了坚实的基础

第二章化学反应器中的混合现象

14
2. 全混流反应器与平推流反应器串联
(1) 自催化反应，提高反应器的生产强度 (2) 平行-串联反应，提高目的产物的选择性
3. 分段(分批)进料反应器
平行反应：
1 A B P 2 A B S
nA1 nA 2 nB1 nB 2
为提高目的产物的选择性，需要提高反应物A的浓度，降低反应物B浓度
(1) 主反应级数低于副反应的平行反应，提高目的产物的选择性 (2) 反应级数小于1的简单反应，提高反应器的生产强度 (1) 主反应级数高于副反应的平行反应，提高目的产物的选择性 (2) 反应级数大于1的简单反应，提高反应器的生产强度
2016/7/17
版权所有, By 曹志凯, 厦门大学化学工程与生物工程系
借助各种理想化的模型，对混合现象进行合理的简化，分析混合对反应过程的影响
2016/7/17 版权所有, By 曹志凯, 厦门大学化学工程与生物工程系 2
在连续流动反应过程研究中，混合现象常涉及三个问题：
反应器的宏观混合，可用RTD表征微观的均一性，即反应物系的聚集状态混合发生时间的早晚
简单反应，返混仅仅是影响反应速率，而复杂反应，产物的选择性将更为重要。 1 S 对如下平行反应 A R (r ) k C 瞬时选择性为 k
A 1 1 n1 A
AS
( rA ) 2 k2C
n2 A
1
2
k1
n2 n1 CA
若 n n ，则反应物浓度越高，选择性越好，此时，PFR的选择性将好于CSTR。若活化能为 E E ,则温度升高，选择性增加。如果反应在绝热反应器中进行，则CSTR中，返混将使放热反应的选择性提高。
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铁掺杂TiO_2纳米管阵列对不锈钢的光生阴极保护

［Ａｒｔｉｃｌｅ］ｗｗｗ．ｗｈｘｂ．ｐｋｕ．ｅｄｕ．ｃｎ物理化学学报（ＷｕｌｉＨｕａｘｕｅＸｕｅｂａｏ）ＡｃｔａＰｈｙｓ．－Ｃｈｉｍ．Ｓｉｎ．，２００７，２３（１２）：１８８６－１８９２ＤｅｃｅｍｂｅｒＲｅｃｅｉｖｅｄ：Ｊｕｎｅ２５，２００７；Ｒｅｖｉｓｅｄ：Ａｕｇｕｓｔ２８，２００７；ＰｕｂｌｉｓｈｅｄｏｎＷｅｂ：Ｏｃｔｏｂｅｒ８，２００７．＊Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅｍａｉｌ：ｃｊｌｉｎ＠ｘｍｕ．ｅｄｕ．ｃｎ；Ｔｅｌ：＋８６５９２－２１８９３５４．国家自然科学基金（５０５７１０８５）、国家科技部基础研究资助项目（２００５ＣＣＡ０６７００）资助!ＥｄｉｔｏｒｉａｌｏｆｆｉｃｅｏｆＡｃｔａＰｈｙｓｉｃｏ－ＣｈｉｍｉｃａＳｉｎｉｃａ铁掺杂ＴｉＯ２纳米管阵列对不锈钢的光生阴极保护李静云虹林昌健＊（厦门大学化学化工学院，固体表面物理化学国家重点实验室，福建厦门３６１００５）摘要：在含ＦｅＳＯ４的ＨＦ、Ｈ２ＳＯ４／ＨＦ、ＮａＦ／Ｎａ２ＳＯ４溶液中，通过电化学阳极氧化直接在纯钛表面制备Ｆｅ掺杂的ＴｉＯ２（Ｆｅ－ＴｉＯ２）纳米管阵列．应用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、扫描电子显微镜（ＳＥＭ）、紫外－可见吸收光谱（ＵＶ－Ｖｉｓ）、Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）等手段对纳米管阵列的结构、形貌及化学组成进行表征．利用光电化学测量研究Ｆｅ－ＴｉＯ２纳米管阵列在不同波长范围内的光电响应特性和光生阴极保护行为．考察了温度、时间、掺杂含量等参数对ＴｉＯ２纳米管阵列的几何尺寸、形貌和光电性能的影响．结果表明，Ｆｅ掺杂可有效减缓ＴｉＯ２纳米管阵列载流子的复合，窄化ＴｉＯ２带隙宽度，Ｆｅ－ＴｉＯ２在４１０－６５０ｎｍ范围显示强吸收，并使光谱响应扩展到波长大于４００ｎｍ的可见光区．实验结果还表明，Ｆｅ－ＴｉＯ２纳米管阵列对３１６不锈钢（３１６Ｌ）具有良好的光生阴极保护作用，暗态下阴极保护作用可继续维持．关键词：阳极氧化；氧化钛纳米管；Ｆｅ掺杂；光生阴极保护；可见光；机理中图分类号：Ｏ６４６ＴｈｅＦｅ－ｄｏｐｅｄＴｉＯ２ＮａｎｏｔｕｂｅＡｒｒａｙｓａｓａＰｈｏｔｏａｎｏｄｅｆｏｒＣａｔｈｏｄｉｃＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆＳｔａｉｎｌｅｓｓＳｔｅｅｌＬＩＪｉｎｇＹＵＮＨｏｎｇＬＩＮＣｈａｎｇ－Ｊｉａｎ＊（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＰｈｙｓｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆＳｏｌｉｄＳｕｒｆａｃｅｓ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＸｉａｍｅｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｍｅｎ３６１００５，ＦｕｊｉａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｈｉｇｈｌｙｏｒｄｅｒｅｄＦｅ－ｄｏｐｅｄＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅｌａｙｅｒｗａｓｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｙｐｏｔｅｎｔｉｏｓｔａｔｉｃａｎｏｄｉｚａｔｉｏｎｏｆｐｕｒｅｔｉｔａｎｉｕｍｉｎｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｉｒｏｎｉｏｎｓ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｓ－ｐｒｅｐａｒｅｄＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＳＥＭ，ＸＲＤ，ＵＶ－Ｖｉｓ，ａｎｄＸＰＳ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｉｍｅ，ｄｏｐａｎｔｃｏｎｔｅｎｔｏｎｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅａｒｒａｙｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｓｙｓｔｅｍｉｃａｌｌｙ．ＴｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｐｈｏｔｏｇｅｎｅｒａｔｅｄｃａｔｈｏｄｉｃｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｒｅｓｐｏｎｓｅｆｏｒｔｈｅＦｅ－ｄｏｐｅｄＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅｌａｙｅｒｓｕｎｄｅｒｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎａｎｄｄａｒｋｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅｅｖａｌｕａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ．ＩｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔＦｅｉｏｎｓｉｎｔｈｅＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅａｒｒａｙｓｃｏｕｌｄｓｕｐｐｒｅｓｓｔｈｅｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｐｈｏｔｏｇｅｎｅｒａｔｅｄｈｏｌｅ－ｅｌｅｃｔｒｏｎ．ＴｈｅＦｅ－ｄｏｐｅｄＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅｓｓｈｏｗｅｄａｓｔｒｏｎｇｅｒａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｉｎｔｈｅ４１０－６５０ｎｍｒａｎｇｅ．Ｔｈｅｏｐｅｎ－ｃｉｒｃｕｉｔｐｏｔｅｎｔｉａｌｓｏｆ３１６ＬＳＳ（ｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌ）ｃｏｕｐｌｅｄｗｉｔｈｔｈｅＦｅ－ｄｏｐｅｄＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅｓｌａｙｅｒｓｓｈｉｆｔｅｄｎｅｇａｔｉｖｅｌｙｕｎｄｅｒｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ（!＞４００ｎｍ），ａｎｄｍａｉｎｔａｉｎｅｄｎｅｇａｔｉｖｅｌｙｆｏｒａｐｅｒｉｏｄｅｖｅｎｉｎｄａｒｋｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．ＩｔｗａｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅＦｅ－ｄｏｐｅｄＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅｓｌａｙｅｒｓｗｅｒｅａｂｌｅｔｏｃｒｅａｔｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙａｐｈｏｔｏｇｅｎｅｒａｔｅｄｃａｔｈｏｄｉｃｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒｍｅｔａｌｓｕｎｄｅｒｒｅｇｕｌａｒｓｕｎｌｉｇｈｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：Ａｎｏｄｉｃｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅ；Ｆｅ－ｄｏｐｅｄ；Ｐｈｏｔｏｃａｔｈｏｄｉｃｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；Ｖｉｓｉｂｌｅ－ｌｉｇｈｔ；ＭｅｃｈａｎｉｓｍＴｉＯ２是一种重要的无机半导体材料，在光催化剂、气敏传感器、太阳能电池、光生阴极保护等高科１８８６Ｎｏ．１２李静等：铁掺杂ＴｉＯ２纳米管阵列对不锈钢的光生阴极保护技领域有着广阔的应用前景［１－７］．但由于ＴｉＯ２带隙较宽（Ｅｇ＝３．０－３．２ｅＶ），只吸收!＜３８７ｎｍ的紫外光，而且光激发产生电子－空穴对易于复合，导致光量子效率低，太阳光谱中占绝大部分的可见光未能有效利用．为了提高纳米ＴｉＯ２作为光阳极的光生阴极保护效应，目前已报道不少相关的研究，主要有使用掺杂Ｓｎ（ＩＶ）［８］、ＣｅＯ２［９］、ＷＯ３［１０］、ＣｄＳ［１１］的纳米ＴｉＯ２复合膜以及ＴｉＯ２纳米管［１３］等研究对铜［１２］、３０４不锈钢［１３］等的光生阴极保护作用．金属（Ｆｅ、Ｖ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ）［１４－１８］及非金属（Ｎ、Ｓ、Ｃ、Ｐ）［１９，２０］掺杂ＴｉＯ２作为可见光催化剂虽已有较多报道，如采用溶胶－凝胶法和浸渍提拉法在玻璃衬底上制备Ｆｅ３＋掺杂的ＴｉＯ２薄膜［２１］，当Ｆｅ３＋的掺杂量约为１．５％时，薄膜对可见光的吸收有所增强，吸收光谱阈值红移了大约３０ｎｍ；其他研究结果也表明了Ｆｅ３＋的掺杂能有效增加ＴｉＯ２对可见光的吸收［２２－２４］．但对ＴｉＯ２纳米管阵列的掺杂处理及其光生阴极保护效应的研究还较少．ＴｉＯ２纳米管比纳米粉体或薄膜有更大的比表面积［２５－２８］，可表现出显著的尺寸效应和表面效应，ＴｉＯ２纳米管的掺杂处理，可望进一步强化光生阴极保护效应．本文主要通过一种简单有效的电化学方法制备具有高度有序纳米结构的ＴｉＯ２纳米管阵列电极，重点考察Ｆｅ掺杂ＴｉＯ２纳米管阵列在不同波长光的光照下对金属的光生阴极保护行为，进一步探讨ＴｉＯ２半导体光生阴极保护作用机制．１实验部分１．１铁掺杂ＴｉＯ２纳米管的制备选用工业纯钛板（纯度为９９％），用金相砂纸磨抛到表面无划痕，依次用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗．室温下，工业纯钛板为阳极，铂为对电极，Ｆｅ的掺杂是通过调节不同浓度的ＦｅＳＯ４（０．０１－０．３ｍｏｌ・Ｌ－１），分别在０．５％（ｗ）ＨＦ、０．１５％（ｗ）ＨＦ＋１ｍｏｌ・Ｌ－１Ｈ２ＳＯ４、０．５％（ｗ）ＮａＦ＋０．２ｍｏｌ・Ｌ－１Ｎａ２ＳＯ４电解液中控制不同条件进行阳极氧化而实现的．氧化过程始终施加磁力搅拌，在ＨＦ电解液中阳极氧化２０ｍｉｎ，ＨＦ／Ｈ２ＳＯ４中阳极氧化２－４ｈ，ＮａＦ／Ｈ２ＳＯ４中阳极氧化４ｈ，取出样品立即用大量去离子水冲洗，然后超声清洗、干燥，在空气气氛中于４５０－６００℃下焙烧２－３ｈ．所用试剂均为分析纯．１．２ＴｉＯ２纳米颗粒膜的制备先采用本实验室经过改进后的方法制备ＴｉＯ２溶胶［２９］．然后用水磨砂纸将钛板逐级打磨至表面无划痕，依次用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗．采用浸渍－提拉法，将钛板浸渍在ＴｉＯ２溶胶中约１ｍｉｎ，以０．５－１ｍｍ・ｓ－１的速率匀速提拉，在不锈钢基体表面构筑一层均匀的纳米膜，自然干燥，重复操作即可获得不同厚度的纳米膜．１．３铁掺杂ＴｉＯ２纳米管阵列的结构表征采用Ｐｈｉｌｉｐｓ公司生产的ＰａｎａｌｙｔｉｃａｌＸ′ｐｅｒｔＰＲＯ粉末Ｘ射线衍射仪（ＣｕＫ"靶，管电压４０ｋＶ，管电流３０ｍＡ）测试纳米管薄膜的晶体结构；用ＬＥＯ－１５３０型场发射扫描电子显微镜（ＳＥＭ）（德国ＬＥＯ公司，加速电压为２０ｋＶ）表征铁掺杂ＴｉＯ２纳米管的形貌；使用美国ＰｈｓｉｃａｌＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ公司的ＱＵＡＮＴＵＭ２０００Ｘ射线光电子能谱仪（单色化ＡｌＫ"，能量１４８６．６ｅＶ，电压１５ｋＶ；功率２５Ｗ；束斑直径１００!ｍ，光电子出射角４５°，结合能以Ｃ１ｓ＝２８４．５ｅＶ为基准）进行Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）的测量；采用美国Ｖａｒｉａｎ公司生产的Ｃａｒｙ５０００型紫外－可见－近红外分光光度计（ＵＶ－Ｖｉｓ－ＮＩＲｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ）表征纳米膜层的光吸收特性．１．４ＴｉＯ２纳米管阵列的光电特性及光生阴极保护测量光电化学测试采用自行研制组装的光电化学联用系统，光源为ＬＰＸ１５０氙灯和ＳＢＰ３００光栅光谱仪（北京卓立汉光仪器公司），斩波器，５０３１型双通道锁相放大仪，２６３型恒电位仪，入射光波长选择２５０－７５０ｎｍ．光电流响应性质测试选用ｐＨ＝６．５的０．１ｍｏｌ・Ｌ－１Ｎａ２ＳＯ４＋０．１ｍｏｌ・Ｌ－１ＮａＨ２ＰＯ４缓冲溶液和０．２ｍｏｌ・Ｌ－１Ｎａ２ＳＯ４溶液为电解液．两种电解池联用进行光电化学测试，取３１６Ｌ不锈钢片（１ｃｍ×２ｃｍ）分别用水磨砂纸和Ａｌ２Ｏ３抛光粉机械打磨成镜面，依次用丙酮、无水乙醇、三次蒸馏水超声清洗、干燥．光生电解池以２ｍｍ厚的石英玻璃作为入射光窗口，窗口到膜电极表面的距离约为６ｃｍ，可避免红外光的干扰，Ｐｔ丝为辅助电极，Ｆｅ掺杂ＴｉＯ２纳米管膜电极（１ｃｍ×１．５ｃｍ）作为光生阳极，通过导线与另一电解池中的３１６Ｌ不锈钢电极连接．用于光生阴极保护测试的电解池为三电极系统，不锈钢电极作为研究电极，辅助电极和参比电极分别为Ｐｔ电极和饱和甘汞电极（ＳＣＥ），电解液为０．５ｍｏｌ・Ｌ－１ＮａＣｌ（ｐＨ＝４．６）．采用１５０Ｗ高压Ｘｅ灯作为光源，通过调节电源电压或电流来调节灯的功率，主要选择３００－７００ｎｍ波长的紫外或可见光，光强度约为１．２０ｍＷ・ｃｍ－２．１８８７ＡｃｔａＰｈｙｓ．－Ｃｈｉｍ．Ｓｉｎ．，２００７Ｖｏｌ．２３２结果与讨论２．１铁掺杂纳米管阵列的形貌表征图１（ａ）为纯钛在含０．０１ｍｏｌ・Ｌ－１ＦｅＳＯ４的ＨＦ／Ｈ２ＳＯ４水溶液体系中，控制２０Ｖ直流电压下阳极氧化３ｈ所得的ＴｉＯ２纳米管阵列的正面ＳＥＭ形貌图．可以看出，掺杂型ＴｉＯ２纳米管膜层具有明显的管状特征，排列整齐有序，尺寸均匀，孔径约９０－１００ｎｍ，壁厚约２３－２５ｎｍ．图１（ｂ）为钛表面Ｆｅ掺杂ＴｉＯ２纳米管膜层的侧面ＳＥＭ图，可以看出，纳米管阵列上下尺寸基本一致，膜层厚度（ＴｉＯ２纳米管长度）约为５００ｎｍ，纳米管与钛基底之间是一层致密的阻挡层，厚度约为１５ｎｍ，在阻挡层上部形成垂直于基体、均匀分布的ＴｉＯ２纳米管阵列，阻挡层把钛基体和纳米管阵列隔开，构成纳米管阵列膜／阻挡层／基体钛三层结构．２．２铁掺杂ＴｉＯ２纳米管阵列的ＸＲＤ表征图２是分别在４５０、６００℃焙烧得到的钛表面铁掺杂ＴｉＯ２纳米管膜层的ＸＲＤ图．经过４５０℃热处理２ｈ后，可观测到样品出现锐钛矿的（１０１）特征峰（图２ａ），经６００℃热处理２ｈ后样品有明显金红石的（１１０）特征峰（图２ｂ），表明经６００℃焙烧的ＴｉＯ２纳米管膜层晶相为锐钛矿和金红石的混合相．图３是钛板在含有不同浓度的ＦｅＳＯ４（０．０１－０．３ｍｏｌ・Ｌ－１）的０．１５％（ｗ）ＨＦ＋１ｍｏｌ・Ｌ－１Ｈ２ＳＯ４电解液中阳极氧化４ｈ，经过４５０℃焙烧后纳米管的ＸＲＤ图．由图可见，所有Ｆｅ掺杂ＴｉＯ２纳米管样品的衍射峰（曲线ｂ－ｆ）与相同实验条件下制备的纯ＴｉＯ２纳米管的各特征衍射峰（曲线ａ）位置基本一致［３０，３１］，ＴｉＯ２纳米管的结构基本不变．由于ＴｉＯ２纳米管中Ｆｅ的掺杂量极低，未观测到Ｆｅ的ＸＲＤ特征谱峰．２．３Ｆｅ掺杂ＴｉＯ２纳米管阵列的ＸＰＳ表征图４是在含有０．１ｍｏｌ・Ｌ－１Ｆｅ２＋的０．５％（ｗ）ＮａＦ＋０．２ｍｏｌ・Ｌ－１Ｎａ２ＳＯ４电解液中阳极氧化４ｈ得到的ＴｉＯ２纳米管，经５００℃热处理所得膜层的ＸＰＳ谱图．图４（ａ）是Ｆｅ－ＴｉＯ２纳米管阵列膜的ＸＰＳ全谱，主要出现Ｔｉ２ｐ、Ｔｉ３ｐ、Ｆｅ２ｐ、Ｃ１ｓ、Ｏ１ｓ的特征谱峰，其中Ｃ１ｓ是仪器校正用的杂质峰．Ｔｉ２ｐ谱峰结合能为４５８．８ｅＶ，而Ｏ１ｓ峰值处于典型的金属氧化物中氧元素的５２９．８ｅＶ处［３２］，说明纳米管阵列膜主要以ＴｉＯ２形式存在．纳米管膜表层Ｆｅ元素的原子分数约为１４．２０％，可见Ｆｅ掺杂主要集中在ＴｉＯ２纳米管的表层，并且由于在阳极氧化和５００℃热处理过程中，Ｆｅ２＋被完全氧化为Ｆｅ３＋，并以铁氧化物的形式在纳米管表层富集［３３］．ＸＰＳ测量未发现膜层氟元素的存在．ＸＰＳ谱图中结合能为７１１．０－７１１．８ｅＶ和７２５．４－７２６．０ｅＶ的谱峰应分别归属于Ｆｅ３＋离子的２ｐ３／２和２ｐ１／２的特征峰［２４］．从图４（ｂ）铁的ＸＰＳ谱图可图１钛表面铁掺杂ＴｉＯ２纳米管阵列的ＳＥＭ照片Ｆｉｇ．１ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｔｈｅＦｅｄｏｐｅｄＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｕｌａｒａｒｒａｙｓａ）ｉｎｔｏｐｖｉｅｗ，ｂ）ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎａｌｉｍａｇｅ；ｔｈｅＦｅｄｏｐｅｄＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｕｌａｒａｒｒａｙｓｐｒｅｐａｒｅｄａｔ２０ＶａｎｏｄｉｚａｔｉｏｎｉｎＨＦ／Ｈ２ＳＯ４ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓｆｏｒ３ｈ图２在空气中不同温度焙烧得到钛表面ＴｉＯ２纳米管膜层的ＸＲＤ谱图Ｆｉｇ．２ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｆｏｒｔｈｅＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅｌａｙｅｒｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙａｎｏｄｉｚａｔｉｏｎｈｅａｔ－ｔｒｅａｔｅｄｉｎａｉｒａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓＴｈｅｐｅａｋｓａｒｅａｎｎｏｔａｔｅｄａｓＡ：ａｎａｔａｓｅ，Ｒ：ｒｕｔｉｌｅ，Ｔ：Ｔｉ．图３Ｆｅ－ＴｉＯ２纳米管阵列的ＸＲＤ谱图Ｆｉｇ．３ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＦｅｄｏｐｅｄＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅａｒｒａｙｓＦｅ－ｄｏｐｅｄＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅｓｌａｙｅｒｓｏｎＴｉｓｕｂｓｔｒａｔｅａｎｏｄｉｚｅｄｉｎＨＦ／Ｈ２ＳＯ４ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔＦｅ２＋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓａｎｎｅａｌｅｄａｔ４５０℃ｆｏｒ４ｈ１８８８Ｎｏ．１２李静等：铁掺杂ＴｉＯ２纳米管阵列对不锈钢的光生阴极保护见，在结合能为７１０．７、７２４．３ｅＶ处分别出现了Ｆｅ２Ｏ３的２ｐ３／２和２ｐ１／２的特征峰［３４］．当一种较高价的金属离子取代晶体中的正离子时，形成施主缺陷，它的局域能级位于导带底之下的禁带之中；当一种较低价金属离子取代晶格中正离子时，形成受主缺陷，它的局域能级位于价带顶之上的禁带之中［２４］．实验过程中，由于阳极氧化和焙烧过程均在空气气氛中进行，活泼的Ｆｅ２＋离子易于失去外层活泼的３ｄ价电子被氧化成为Ｆｅ３＋离子，由于Ｆｅ３＋（０．０６４ｎｍ）和Ｔｉ４＋（０．０６８ｎｍ）的离子半径相近，低价的Ｆｅ３＋可取代ＴｉＯ２晶格表面的Ｔｉ４＋而进入晶格［３５］，Ｆｅ３＋成为受主杂质，使被取代的部分成为ｐ型微区，该ｐ型微区与ＴｉＯ２内核接触形成ｐ－ｎ结，在长波区ｐ型光响应占优势［３６，３７］，从而使Ｆｅ掺杂的ＴｉＯ２纳米管阵列在光照时的吸收波长发生红移（见３．２节）．由此推断，在阳极氧化过程中，Ｆｅ元素以铁的氧化物或铁钛氧化物的形式形成并进入ＴｉＯ２半导体晶格中，形成Ｆｅ—Ｏ—Ｔｉ键，产生新的掺杂能级，从而改变ＴｉＯ２半导体的带隙宽度．３光电化学测试３．１ＴｉＯ２纳米管的光电流谱测量图５（ａ）为未掺杂Ｆｅ的ＴｉＯ２纳米管膜层的光电流谱．可以看出，所制备的锐钛矿型ＴｉＯ２纳米管阵列膜在３５０ｎｍ波长（紫外光）附近有强烈的光吸收，并产生明显的光生电流，峰值光电流达１２４６．２ｎＡ．图５（ｂ）是分别在４５０、６００℃焙烧后所得的Ｆｅ掺杂的ＴｉＯ２纳米管膜层的光电流谱．通过比较可明显看出，Ｆｅ掺杂的ＴｉＯ２纳米管膜层的光电流谱发生了显著的变化，４５０℃焙烧的样品在３５０ｎｍ波长（紫外光）附近的光吸收峰宽度大为扩展，从放大图（插图）可见，在波长大于４００ｎｍ的可见光区出现新的光吸收峰，中心波长４７０ｎｍ处仍有明显的光吸收．而６００℃焙烧的样品在紫外光区的光生电流明显下降，图４Ｆｅ－ＴｉＯ２纳米管膜层的Ｘ射线光电子能谱图Ｆｉｇ．４ＸＰＳｓｐｅｃｔｒａｏｆＦｅｄｏｐｅｄＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅａｒｒａｙｓ（ａ）ｔｏｔａｌｓｐｒｅｃｔｒｕｍ；（ｂ）ｈｉｇｈ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｔｈｅＦｅ２ｐｒｅｇｉｏｎ图５未掺杂的ＴｉＯ２纳米管阵列光电流谱（ａ）及不同焙烧温度所得Ｆｅ－ＴｉＯ２纳米管阵列在外加不同偏压时的光电流谱（ｂ）Ｆｉｇ．５ＰｈｏｔｏｃｕｒｒｅｎｔｓｐｅｃｔｒａｆｏｒｔｈｅＴｉＯ２－ｂａｓｅｄｎａｎｏｔｕｂｅｗｉｔｈｏｕｔＦｅｄｏｐｉｎｇ（ａ），ａｎｄｗｉｔｈＦｅｄｏｐｉｎｇａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｎｎｅａｌｅｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｄｄｉｔｉｏｎａｌｂｉａｓｅｓ（ｂ）—■—４５０℃，———６００℃１８８９ＡｃｔａＰｈｙｓ．－Ｃｈｉｍ．Ｓｉｎ．，２００７Ｖｏｌ．２３光吸收峰宽度扩展，分别在３２５ｎｍ和３７５ｎｍ处出现两个吸收峰，但在可见光区没有光电流响应．实验还发现，外加偏压对Ｆｅ掺杂的ＴｉＯ２纳米管膜层的光电流响应强度有显著影响，在０－１００ｍＶ的偏压下，产生的光电流随电压的增大而增强．金属离子掺杂可在半导体晶格中引入缺陷或改变结晶度，并影响电子－空穴的复合．合适含量的铁离子掺杂可同时捕获电子和空穴，被捕获的电子和空穴应可被迁移到界面释放，从而提高光电转换效率［３８］．Ｆｅ属于过渡金属，在掺杂过程中，其活泼的３ｄ轨道电子被激发迁移到ＴｉＯ２半导体能级的导带，电子的迁移和电子在Ｆｅ３＋离子间的传输均有利于光生电子、空穴的捕获［２４］，减慢电子－空穴对（ｅ－－ｈ＋对）的复合速率，同时Ｆｅ的取代型掺杂在禁带中形成缺陷能级，窄化带隙宽度，使得光吸收波长发生红移．因此，Ｆｅ的掺杂能够显著地改变ＴｉＯ２纳米管的光吸收性质，将光生电流响应扩展至波长大于４００ｎｍ的可见光区，并且４５０℃热处理得到的锐铁矿型Ｆｅ－ＴｉＯ２纳米管阵列膜具有优于金红石晶型的可见光吸收特性，这对实现可见光下纳米管阵列电极的光生阴极保护作用有重要意义．３．２ＴｉＯ２纳米管的紫外－可见吸收光谱图６是不同条件下制备的ＴｉＯ２纳米管阵列膜层的紫外－可见吸收光谱．从图可看出，与未掺杂的样品相比，经４５０℃热处理２ｈ后不同浓度Ｆｅ掺杂ＴｉＯ２纳米管膜层的最大吸收波长均发生红移，在４００－６５０ｎｍ波长范围内出现明显的强吸收峰，经计算带隙宽度Ｅｇ＝２．１ｅＶ［２５］，这是由于阳极氧化过程中Ｆｅ离子在ＴｉＯ２纳米管表层的积聚，形成ＦｅｘＴｉＯｙ化合物，窄化了锐钛矿型ＴｉＯ２（３．２ｅＶ）半导体的禁带宽度，从而将氧化钛的最大吸收光谱扩展至可见光区［３９］．而未掺杂的ＴｉＯ２纳米管膜最大吸收峰处于波长小于３８０ｎｍ的紫外光区．原因可能是：１）Ｆｅ２Ｏ３作为一种半导体材料，具有较窄的禁带宽度（Ｅｇ＝２．２ｅＶ），其吸收光谱与太阳光谱较为匹配，Ｆｅ３＋掺杂使ＴｉＯ２价带位置向上移动，而导带的位置不变［４０］，从而使ＴｉＯ２固溶体的吸收波长发生红移，以致在较长的波长范围内有光响应；２）Ｆｅ３＋是具有全充满电子构型的过渡金属离子，会使得捕获的电子容易释放出来，形成浅势捕获，从而延长了光生电子－空穴对的寿命，提高了ＴｉＯ２的光活性．则掺杂离子浓度增大，光吸收能力增强．此外，经过６００℃热处理２ｈ的Ｆｅ掺杂ＴｉＯ２纳米管膜层在可见光区几乎没有吸收，表明锐钛矿晶型的Ｆｅ掺杂ＴｉＯ２纳米管膜层比金红石晶型的具有更强的可见光吸收性能．锐钛矿和金红石均属ＴｉＯ２正八面体结构，区别在于八面体的畸变程度和相互间的连接方式不同，这些晶格结构的差异导致不同的质量密度和电子能带结构，进而引起不同的光电响应性质［４１］．与金红石型ＴｉＯ２相比（Ｅｇ＝３．０ｅＶ），锐钛矿型ＴｉＯ２（Ｅｇ＝３．２ｅＶ）表面态活性中心较多，对氧气有较强的吸附力，因此具有更高的光活性．３．３光生阴极保护行为图７（Ａ）是在光照射和暗态条件下，当３１６Ｌ不锈钢电极耦接Ｆｅ掺杂的ＴｉＯ２纳米管膜电极时，其光生电位（Ｅｐｈ）随时间的变化曲线．结果表明，ＴｉＯ２纳米管阵列膜电极作为光生阳极，光照可使３１６Ｌ不锈钢电极的光生电位发生瞬态变化，即当波长为６３０ｎｍ可见光（曲线ａ）照射在ＴｉＯ２纳米管膜时，不锈钢开路电位较其自然腐蚀电位（－１２０ｍＶ）瞬间负移了１４０ｍＶ左右，然后基本趋于稳定．而在切断光源瞬间（即在暗态下），光生电位基本稳定在一个很低的电位值，并没有回升到３１６Ｌ不锈钢的自然腐蚀电位－０．１２Ｖ，并可维持２ｈ以上，表明Ｆｅ掺杂ＴｉＯ２纳米管作为光生阳极，实现了对金属可见光光生阴极保护，而且在暗态下仍有可能提供一定的阴极保护作用．当Ｆｅ－ＴｉＯ２纳米管膜电极受到紫外光（!＝３３５ｎｍ）（曲线ｂ）照射瞬间，与其耦接的３１６Ｌ不锈钢电极的光生电位在几秒内从－０．１２Ｖ下降至－０．２８Ｖ；当切断开光源（暗态）时，光生电位随之迅速上升，但上升的图６不同条件下制备的Ｆｅ掺杂ＴｉＯ２纳米管和未掺杂纳米管阵列膜层的紫外－可见吸收光谱Ｆｉｇ．６ＵＶ－ＶｉｓａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒａｏｆＦｅｄｏｐｅｄＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅｌａｙｅｒｓａｎｄｐｕｒｅＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅａｒｒａｙｓ（ａ）０．０１ｍｏｌ・Ｌ－１Ｆｅ２＋－ＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅｓｃａｌｃｉｎｅｄａｔ６００℃；（ｂ）ｐｕｒｅＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅｓｃａｌｃｉｎｅｄａｔ４５０℃；（ｃ）０．１ｍｏｌ・Ｌ－１Ｆｅ２＋－ＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅｓｃａｌｃｉｎｅｄａｔ４５０℃；（ｄ）０．２ｍｏｌ・Ｌ－１Ｆｅ２＋－ＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅｓｃａｌｃｉｎｅｄａｔ４５０℃１８９０Ｎｏ．１２李静等：铁掺杂ＴｉＯ２纳米管阵列对不锈钢的光生阴极保护幅度很小（约０．０２２９ｍＶ・ｓ－１），之后在暗态下光生电位仍可维持较长时间．对两条曲线进行比较还可以看出，Ｆｅ－ＴｉＯ２纳米管膜层经过可见光照射后，其耦连的３１６Ｌ的Ｅｐｈ在暗态时更加稳定，几乎没有回升，这表明Ｆｅ的掺杂提高了可见光照射后持续的阴极保护效果．图７（Ｂ）是在紫外光照射下，纳米ＴｉＯ２／３１６Ｌ颗粒膜电极作光阳极时其光生电位随时间的变化曲线．从图中可以看出，纳米ＴｉＯ２膜有较强的光电效应，３１６Ｌ不锈钢的光生电位随着紫外光的开启与关闭呈阶跃式变化，其光生电位的下降和上升几乎以同样的速率变化，这说明尽管ＴｉＯ２薄膜的光电性能具有较好的可重现性，但在暗态条件下，该ＴｉＯ２薄膜不能满足光生阴极保护的要求．比较图７（Ａ）和（Ｂ），当关闭光源时，Ｆｅ－ＴｉＯ２纳米管阵列膜光生电位的回升速率及回升幅度明显小于纳米颗粒膜，说明纳米管阵列在暗态下能继续起到有效的阴极保护作用．可能的反应机理如下所示：ＵＶ－ＶｉｓＴｉＯ２!ＴｉＯ＊２（ｅ－＋ｈ＋）（１）２Ｈ２Ｏ＋４ｈ＋!Ｏ２＋４Ｈ＋（２）Ｆｅ２Ｏ３＋ｘｅ－＋ｘＭ＋#ＭｘＦｅ２Ｏ３（３）由于ＴｉＯ２纳米管阵列膜比常规ＴｉＯ２纳米颗粒膜有更大的有效的比表面积［２７］，可与电解液充分接触，电子－空穴在ＴｉＯ２纳米管管壁中传输距离短，有利于提高光生电子－空穴到达电极／溶液界面的传递效率，并发生对应的氧化－还原反应，减少电子－空穴对在半导体体相内的复合，从而提高光量子产率［４２］．由于Ｆｅ的掺杂，可见光照射的瞬间，在ＴｉＯ２半导体带隙间引入新的能级［１１］，并且在高于费米能级和接近导带的位置产生定域的捕获阱，光生电子可被氧空穴有效截获，很大程度上提高了ｅ－－ｈ＋的分离（式（２））．此外，掺杂形成的中间能带Ｆｅ２Ｏ３或ＦｅｘＴｉｙＯ可吸收更多的光子（如式（３）所示，其中Ｍ＝Ｈ或Ｎａ，ｘ＝１或２），并在电势低于Ｏ２／・ＯＨ的能带暂时储存能量［９，１９］，这些电子可在暗态时重新迁移到表面，因此在暗态下能够使金属继续处于阴极保护状态．４结论采用电化学阳极氧化法，在含Ｆ－、Ｆｅ２＋的水溶液中成功制备了厚度达５００ｎｍ的铁掺杂ＴｉＯ２纳米管阵列膜层．ＸＲＤ研究表明，氧化钛纳米管膜层经４５０℃焙烧后为锐钛矿型，而经６００℃焙烧后为锐钛矿和金红石的混合相．Ｆｅ－ＴｉＯ２纳米管阵列具有明显的可见光光电响应特性．以Ｆｅ－ＴｉＯ２纳米管膜电极为光阳极与３１６Ｌ不锈钢耦接，在紫外光或固定波长的可见光照射下，可使３１６Ｌ不锈钢受到良好光生阴极保护．停止光照后，光生电极电位仍可较长时间维持在－０．２８－－０．３０Ｖ范围，低于不锈钢的自然腐蚀电位，表明Ｆｅ－ＴｉＯ２纳米管阵列在可见光和暗态下均具有一定的阴极保护作用．Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ１Ｆｕｊｉｓｈｉｍａ，Ａ．；Ｈｏｎｄａ，Ｋ．Ｎａｔｕｒｅ，１９７２，２３８：３７２Ｃｈｏｉ，Ｗ．；Ｈｏｎｇ，Ｓ．Ｊ．；Ｃｈａｎｇ，Ｙ．Ｓ．；Ｃｈｏ，Ｙ．Ｅｎｖｉｒｏｎ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，２０００，３４：３８１０３Ｗａｎｇ，Ｔ．Ｍ．；Ｗａｎｇ，Ｈ．Ｙ．；Ｘｕ，Ｐ．；Ｚｈａｏ，Ｘ．Ｃ．；Ｌｉｕ，Ｙ．Ｌ．；Ｃｈａｏ，Ｓ．ＴｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉｌｍｓ，１９９８，３３４：１０３４Ｎａｚｅｅｒｕｄｄｉｎ，Ｍ．Ｋ．；Ｋａｙ，Ａ．；Ｒｏｄｉｃｉｏ，Ｉ．；Ｈｕｍｐｈｒｙ－Ｂａｋｅｒ，Ｒ．；Ｍüｌｌｅｒ，Ｅ．；Ｌｉｓｋａ，Ｐ．；Ｖｌａｃｈｏｐｏｕｌｏｓ，Ｎ．；Ｇｒüａｔｚｅｌ，Ｍ．Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９９３，１１５：６３８２图７在光照和无光照条件下０．５ｍｏｌ・Ｌ－１ＮａＣｌ溶液中３１６Ｌ不锈钢光生电位（ＯＣＰ）随时间的变化曲线Ｆｉｇ．７Ｏｐｅｎ－ｃｉｒｃｕｉｔｐｏｔｅｎｔｉａｌ（ＯＣＰ）ｏｆｔｈｅ３１６ｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌ（３１６Ｌ）ｃｏｕｐｌｅｄｗｉｔｈｔｈｅｎａｎｏＴｉＯ２ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓａｓａｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｉｍｅｒｅｓｐｏｎｓｅｕｎｄｅｒｌｉｇｈｔａｎｄｄａｒｋｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅ０．５ｍｏｌ・Ｌ－１ＮａＣｌ（Ａ）ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＦｅｄｏｐｅｄＴｉＯ２ｎａｎｏｔｕｂｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅａｎｏｄｉｚｅｄｉｎ１ｍｏｌ・Ｌ－１Ｈ２ＳＯ４＋０．１５％（ｗ）ＨＦｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｕｎｄｅｒＶｉｓ（ａ：６３０ｎｍ）ａｎｄＵＶ（ｂ：３３５ｎｍ）ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ；（Ｂ）ＴｉＯ２／３１６ＬｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｆｉｌｍｓｕｎｄｅｒＵＶｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎａｎｄｄａｒｋｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ１８９１ＡｃｔａＰｈｙｓ．－Ｃｈｉｍ．Ｓｉｎ．，２００７Ｖｏｌ．２３５Ｈａｇｅｒ，Ｈ．Ｅ．；Ｂｅｌｋｏ，Ｊ．Ａ．Ｓｅｎｓ．Ａｃｔｕａｔｏｒｓ，１９８５，８：１６１６Ｔａｋｅｕｃｈｉ，Ｔ．Ｓｅｎｓ．Ａｃｔｕａｔｏｒｓ，１９８８，１４：１０９７Ｋａｊｉｈａｒａ，Ｋ．；Ｙａｏ，Ｔ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．，１９９９，１：１９７９８Ｓｕｂａｓｒｉ，Ｒ．；Ｓｈｉｎｏｈａｒａ，Ｔ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２００３，５：８９７９Ｓｕｂａｓｒｉ，Ｒ．；Ｄｅｓｈｐａｎｄｅ，Ｓ．；Ｓｅａｌ，Ｓ．；Ｓｈｉｎｏｈａｒａ，Ｔ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｌｉｄ－ＳｔａｔｅＬｅｔｔ．，２００６，９：Ｂ１１０Ｔａｔｓｕｍａ，Ｔ．；Ｓａｉｔｏｈ，Ｓ．；Ｏｈｋｏ，Ｙ．；Ｆｕｊｉｓｈｉｍａ，Ａ．Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．，２００１，１３：２８３８１１Ｋｉｍ，Ｊ．Ｃ．；Ｃｈｏｉ，Ｊ．；Ｌｅｅ，Ｙ．Ｂ．；Ｈｏｎｇ，Ｊ．Ｈ．；Ｌｅｅ，Ｊ．Ｉ．；Ｙａｎｇ，Ｊ．Ｗ．；Ｌｅｅ，Ｗ．Ｉ．；Ｈｕｒ，Ｎ．Ｈ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２００６，４８：５０２４１２Ｙｕａｎ，Ｊ．；Ｔｓｕｊｉｋａｗａ，Ｓ．Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９９５，１４２：３４４４１３Ｌｉ，Ｈ．Ｙ．；Ｂａｉ，Ｘ．Ｄ．；Ｌｉｎｇ，Ｙ．Ｈ．；Ｌｉ，Ｊ．；Ｚｈａｎｇ，Ｄ．Ｌ．；Ｗａｎｇ，Ｊ．Ｓ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｌｉｄ－ＳｔａｔｅＬｅｔｔ．，２００６，９（５）：Ｂ２８１４Ｊｉａｎｇ，Ｈ．；Ｇａｏ，Ｌ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．，２００２，７７：８７８１５Ｗａｎｇ，Ｙ．；Ｃｈｅｎｇ，Ｈ．；Ｈａｏ，Ｙ．；Ｍａ，Ｊ．；Ｌｉ，Ｗ．；Ｃａｉ，Ｓ．Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．，１９９９，３４：３７２１１６Ｓｏｎａｗａｎｅ，Ｒ．Ｓ．；Ｋａｌｅ，Ｂ．Ｂ．；Ｄｏｎｇａｒｅ，Ｍ．Ｋ．ＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ，２００４，８５：５２１７Ｊｅｏｎ，Ｍ．Ｓ．；Ｙｏｏｎ，Ｗ．Ｓ．；Ｊｏｏ，Ｈ．Ｋ．；Ｌｅｅ，Ｔ．Ｋ．；Ｌｅｅ，Ｈ．Ａｐｐｌ．Ｓｕｒｆ．Ｓｃｉ．，２０００，１６５：２０９１８Ｓｔｉｒ，Ｍ．；Ｔｒａｙｋｏｖａ，Ｔ．；Ｎｉｃｕｌａ，Ｒ．；Ｂｕｒｋｅｌ，Ｅ．；Ｂａｅｈｔｚ，Ｃ．；Ｋｎａｐｐ，Ｍ．；Ｌａｔｈｅ，Ｃ．Ｎｕｃｌ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．Ｍｅｔｈ．Ｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．Ｂ，２００３，１９９：５９１９Ａｓａｈｉ，Ｒ．；Ｍｏｒｉｋａｗａ，Ｔ．；Ｏｈｗａｋｉ，Ｔ．；Ａｏｋｉ，Ｋ．；Ｔａｇａ，Ｙ．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００１，２９３：２６９２０Ｎａｋａｍｕｒａ，Ｒ．；Ｎａｋａｔｏ，Ｙ．Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｂ，２００４，１０８：１０６１７２１Ｔａｎｇ，Ｈ．Ｊ．；Ｚｈａｎｇ，Ｍ．；Ｃａｏ，Ｚ．Ｊ．；Ｙｅ，Ｌ．Ｙ．Ｇｌａｓｓ＆Ｅｎａｍｅｌ．，２００３，３１（６）：２０［唐怀军，张敏，曹志军，叶立媛．玻璃与搪瓷，２００３，３１（６）：２０］２２Ｗａｎｇ，Ｘ．Ｈ．；Ｌｉ，Ｊ．Ｇ．；Ｋａｍｉｙａｍａ，Ｈ．；Ｍｏｒｉｙｏｓｈｉ，Ｙ．；Ｉｓｈｉｇａｋｉ，Ｔ．Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｂ，２００６，１１０：６８０４２３Ｗａｎｇ，Ｃ．Ｙ．；Ｂｏｔｔｃｈｅｒ，Ｃ．；Ｂａｈｎｅｍａｎｎ，Ｄ．Ｗ．；Ｄｏｈｒｍａｎｎ，Ｊ．Ｋ．Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．，２００３，１３：２３２２２４Ｚｈｕ，Ｊ．Ｆ．；Ｃｈｅｎ，Ｆ．；Ｚｈａｎｇ，Ｊ．Ｌ．；Ｃｈｅｎ，Ｈ．Ｊ．；Ａｎｐｏ，Ｍ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙＡ：Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００６，１８０：１９６２５Ｐａｒｋ，Ｊ．Ｈ．；Ｋｉｍ，Ｓ．；Ｂａｒｄ，Ａ．Ｊ．ＮａｎｏＬｅｔｔｅｒｓ，２００６，６：２４２６Ｙｉｎ，Ｓ．；Ｙａｍａｋｉ，Ｈ．；Ｋｏｍａｔｓｕ，Ｍ．；Ｚｈａｎｇ，Ｑ．；Ｗａｎｇ，Ｊ．；Ｔａｎｇ，Ｑ．；Ｓａｉｔｏ，Ｆ．；Ｓａｔｏ，Ｔ．Ｊ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．，２００３，１３：２９９６２７Ｍｏｒ，Ｇ．Ｋ．；Ｓｈａｎｋａｒ，Ｋ．；Ｐａｕｌｏｓｅ，Ｍ．；Ｖａｒｇｈｅｓｅ，Ｏ．Ｋ．；Ｇｒｉｍｅｓ，Ｃ．Ａ．ＮａｎｏＬｅｔｔｅｒｓ，２００６，６：２１８２８Ｌａｉ，Ｙ．Ｋ．；Ｓｕｎ，Ｌ．；Ｃｈｅｎ，Ｙ．Ｃ．；Ｚｈｕａｎｇ，Ｈ．Ｆ．；Ｌｉｎ，Ｃ．Ｊ．；Ｃｈｉｎ，Ｊ．Ｗ．Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，２００６，１５３（７）：Ｄ１２３２９Ｓｈｅｎ，Ｇ．Ｘ．；Ｃｈｅｎ，Ｙ．Ｃ．；Ｌｉｎ，Ｃ．Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００４，１０（１０）：６５［沈广霞，陈艺聪，林昌健．电化学，２００４，１０（１０）：６５］３０Ｃｈｅｎ，Ｑ．；Ｚｈｏｕ，Ｗ．Ｚ．；Ｄｕ，Ｇ．Ｈ．；Ｐｅｎｇ，Ｌ．Ｍ．Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，２００２，１４：１２０８３１Ｃｈｅｎ，Ｑ．；Ｄｕ，Ｇ．Ｈ．；Ｚｈａｎｇ，Ｓ．；Ｐｅｎｇ，Ｌ．Ｍ．ＡｃｔａＣｒｙｓｔａｌｌｏｇｒ．Ｓｅｃｔ．Ｂ－Ｓｔｒｕｃｔ．Ｓｃｉ．，２００２，５８：５８７３２Ｍｏｕｌｄｅｒ，Ｊ．Ｆ．；Ｓｔｉｃｋｌｅ，Ｗ．Ｆ．；Ｂｏｍｂｅｎ，Ｋ．Ｄ．ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＸ－ｒａｙｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ．ＥｄｅｎＰｒａｉｒｉｅ：Ｐｅｒｋｉｎ－ＥｌｍｅｒＣｏｒｐ，１９９２３３Ｚｈｏｕ，Ｍ．Ｈ．；Ｙｕ，Ｊ．Ｇ．；Ｃｈｅｎｇ，Ｂ．；Ｙｕ，Ｈ．Ｇ．Ｍａｔｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．，２００５，９３：１５９３４Ｗａｇｎｅｒ，Ｃ．Ｄ．；Ｒｉｇｇｓ，Ｗ．Ｍ．；Ｄａｖｉｓ，Ｌ．Ｅ．；Ｍｏｕｌｄｅｒ，Ｊ．Ｆ．；Ｍｕｉｌｅｎｂｅｒｇ，Ｇ．Ｅ．ＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＸ－Ｒａｙｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ．Ｍｉｎｎｅｓｏｄａ：ＰｈｙｓｉｃａｌＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＩｎｃＰｒｅｓｓ，１９９５：６２３５Ｘｕ，Ｘ．Ｇ．；Ｄｉｎｇ，Ｘ．；Ｃｈｅｎ，Ｑ．；Ｐｅｎｇ，Ｌ．Ｍ．ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗＢ，２００６，７３：１６５４０３３６Ｗａｎｇ，Ｙ．Ｑ．；Ｃｈｅｎｇ，Ｈ．Ｍ．；Ｍａ，Ｊ．Ｍ．ＡｃｔａＰｈｙｓ．－Ｃｈｉｍ．Ｓｉｎ．，１９９９，１５（３）：２２２［王艳芹，程虎民，马季铭．物理化学学报，１９９９，１５（３）：２２２］３７Ｐｌｅｓｋｏｖ，Ｙ．Ｖ．Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ．Ｔｒａｎｓ．Ｚｈａｎｇ，Ｔ．Ｇ．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＳｃｉｅｎｃｅＰｒｅｓｓ，１９９４：１１６［光电化学太阳能转换．张天高译．北京：科学出版社，１９９４：１１６］３８Ｔｅｒｒｙ，Ａ．Ｅ．；Ｓａｍｉａ，Ａ．Ｍ．Ｋ．；Ｐａｕｌ，Ａ．Ｃ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．，２００６，８：３９８３９Ｋｉｍ，Ｄ．Ｈ．；Ｈｏｎｇ，Ｈ．Ｓ．；Ｋｉｍ，Ｓ．Ｊ．；Ｓｏｎｇ，Ｊ．Ｓ．；Ｌｅｅ，Ｋ．Ｓ．Ｊ．Ａｌｌｏｙｓ．Ｃｏｍｐｄ．，２００４，３７５：２５９４０Ｃｈｏｉ，Ｗ．；Ｔｅｒｍｉｎ，Ａ．；Ｈｏｆｆｍａｎｎ，Ｍ．Ｒ．Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．，１９９４，９８（５１）：１３６６９４１Ｆａｎ，Ｃ．Ｚ．；Ｘｉａｏ，Ｊ．Ｐ．；Ｄｉｎｇ，Ｙ，Ｗ．ＣｈｉｎｅｓｅＳｃｉｅｎｃｅＢｕｌｌｅｔｉｎ，２００１，４６：２６５［范崇政，肖建平，丁延伟．科学通报，２００１，４６：２６５］４２Ｓｈａｎｋａｒ，Ｋ．；Ｐａｕｌｏｓｅ，Ｍ．；Ｍｏｒ，Ｇ．Ｋ．；Ｖａｒｇｈｅｓｅ，Ｏ．Ｋ．；Ｇｒｉｍｅｓ，Ｃ．Ａ．Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｄ：Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，２００５，３８：３５４３１８９２。