金属离子掺杂改性TiO2的合成及其导电性能研究文献综述
2020-06-09 10:06
自20世纪以来,TiO2被广泛的应用于药膏、牙膏、涂料和遮光剂等。
在1972 年,Fujishima和Honda[1]发现了TiO2电极在紫外光的照射下能够发生水的持续氧化还原反应。
自此以后,TiO2等半导体光催化剂在降解污水中的有机物等方面展现出良好的性质,由此成为环保领域的重要研究热点。
对于半导体催化剂在环境污染治理方面的应用和研究,已经有很多的文献对其进行探讨[2-3]。
在这些半导体催化剂中,TiO2光催化剂由于其较低的价格、强氧化能力、长久的耐化学腐蚀和光腐蚀能力而被证明可以在环境保护方面推广利用[5]。
截止到现今,半导体光催化剂的应用研究主要集中于下面两个方向:(1)在光照条件下利用半导体光催化剂降解有机污染物[4-5],可以直接将污水里的有机污物分解成水和二氧化碳,保护环境,这也是最贴近实际应用的一个方面。
(2)光解水产氢,即在光照条件下利用半导体光催化剂把水分解为氢气和氧气,成为产生能源的一种新方法[6-7]。
对于半导体光催化剂来讲对环境有机污物的处理是最有可能大规模实际应用的。
但是,TiO2的应用目前主要存在以下两个缺陷[8-9]:(1)带隙较宽(3.2eV),导致了其只能吸收紫外光(波长﹤387nm),而在可见光范围内无响应。
故使其太阳能利率较低(大约3%~5%);(2)光量子产率低,原因是光照激发时产生的电子-空穴复合,从而使催化效率降低。
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