新型光催化剂的研究进展

《新型光催化剂的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、新型光催化剂的研究进展摘要：环境污染和能源问题目前仍然是困扰人类可持续发展的难题，光催化氧化作为一种绿色技术，有望成为解决环境和能源问题的有效途径之一。本文综述了近年来出现的一些新型光催化剂的研究情况。包括TiO2负载、TiO2掺杂、TiO2复合、铋系光催化剂、卤氧化物光催化剂、钨酸盐光催化剂、铬副族复合氧化剂光催化剂等可见光催化剂的制备、合成技术以及催化活性的研究。关键词：可见光催化剂铋系光催化剂钨酸盐光催化剂制备Abstract:theenvironmentalpollutionandenergyproblemsatpresent

2、isstillaproblemforthesustainabledevelopmentofhumanbeings,asakindofgreentechnology,photocatalyticoxidationisexpectedtobecomeoneoftheeffectivewaystosolvetheproblemofenvironmentandenergy.somenewtypeoflightcatalystresearchinrecentyearsweredescribed.IncludingTiO2load,TiO2dop

3、ed,TiO2composite,bismuthandoxychloridecatalysts,tungstate,chromiumsubgroupphotocatalystcompoundoxidant.Thepreparationofvisible_lightphotocatalyst,synthesistechnologyofcatalystandcatalyticactivityofstudywerediscussed.Keywords:visible_lightphotocatalystbismuthtungstatepre

4、paration太阳能是一种取之不尽的能源，将太阳能转化为化学能以及利用太阳能解决环境污染问题已经成为研究的热门。自从1972年Fujishima等[1]开展TiO2光电极分解水的研究以来，目前主要有两大类可见光光催化材料。一种主要是TiO2掺杂、复合、负载等，另一种是发展非TiO2基新型可见光光催化剂。1.TiO2负载、掺杂、复合1.1TiO2负载负载型光催化剂就是将TiO2等光催化剂负载固定于载体上而得到的一种复合型光催化材料。负载型光催化剂的优点是既可将TiO2固定，又同时能够避免悬浮相中TiO2的团聚，不存在催化剂粒子间的遮蔽

5、问题，增加了比表面积，提高了TiO2的光催化活性。目前，TiO2光催化剂载体主要有吸附剂类、玻璃类、陶瓷类和金属类等。刘守新等[2]采用水解法合成TiO2以及TiO2/AC(活性炭)复合光催化剂，TiO2/AC都表现出较高的光催化活性，对苯酚降解率可达95%以上。陈士夫等［3］制备出玻璃纤维上负载TiO2光催化剂，该催化剂用于降解有机磷农药并取得了很好的降解效果。贺飞等［4］采用溶胶—凝胶法，在自制的陶瓷釉体表面制得粒径为40～100nm的TiO2晶粒，具有超级亲水性和去污功能。Kow［5］以金属为载体，用具有光稳定性的氟树脂作粘结剂

6、固定TiO2粒子，对其结构进行检测，发现TiO2分布在金属载体的表面并保持原来的锐钛矿型。用它来光催化降解4—氯苯酚表现了很好的稳定性，其光催化活性略低于悬浮态TiO2。1.2TiO2掺杂TiO2掺杂主要分为金属参杂、非金属参杂。金属参杂主要有La3+、Y3+、Ｃe3+、Ｅｒ3+、Ｐｒ3+、Ｇｄ3+、Ｎｄ3+、Ｓｍ3+。过渡金属：Ｆｅ3+、Ｍｏ5+、Ｒｕ3+、Ｏｓ3+、Ｒｅ5+、Ｖ4+、Ｗ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｎi。；金属离子掺杂量是影响催化活性的重要因素。然而，不论是掺杂何种金属，都有一个最佳的掺杂浓度[6,8]，如果掺入的金属量过少，低于

7、最佳掺杂浓度时，半导体中没有足够俘获载流子的陷阱；掺入的金属过多，高于最佳掺杂浓度时，会减小催化剂的比表面积，同时过多的金属还易成为ecb-–hvb+的复合中心，降低了光催化剂的量子效率。非金属掺杂主要有Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｂｒ。Khan等[9]利用天然气燃烧产物中的CO2为碳源，通过控制CH4和O2流量，在大约850oC的火焰中灼烧0.25rnm钛片，获得C4掺杂TiO2膜CM-TiO2，用X射线衍射光谱报告了C掺杂TiO2的光解水作用。1.3TiO2复合TiO2自身许多的优秀的性质让它被广泛的应用。为了进一步提高其光催化

8、性质，研究者们将其他材料与TiO2结合制备出具有更高光催化活性的催化剂。例如：Fe3O4/TiO2、Ag/AgBr/TiO2、WO3／TiO2、TiO2／CdO－ZnO、CdS／TiO2、Bi2S3／TiO2、InVO4