纳米二氧化钛光催化材料研究现状.pdf

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1、无机盐工业第44卷第3期50INORGANICCHEMICALSINDUSTRY2012年3月纳米二氧化钛光催化材料研究现状王玉光(内蒙古财经学院旅游学院，内蒙古呼和浩特010051)摘要：详细介绍了二氧化钛光催化材料的作用机理、形态结构、基本特性以及改性等研究现状。讨论了二氧化钛物相及混合物相、纳米尺寸效应对光催化性能的影响。分析了掺杂元素在二氧化钛中形成缺陷的机制，以及对光催化材料性能的影响等。总结了光催化材料在技术和应用方面存在的问题，并对其今后的发展方向进行了展望。关键词：纳米二氧化钛：光催化；应用中图分类号：TQ134．12文献

2、标识码：A文章编号：1006—4990(2012)03—0050—04Presentresearchstatusofnano-sizedTi02photocatalystWangYuguang(SchoolofTouri$mManagement，InnerMongoliaFinanceandEconomicsco，Hohhot010051，China)Abstract：Mechanism，structure，basicpropertiesofTi02photocatalystaswellaspresentresearchesonmodif

3、icationetc．wereintroducedindetail．Influencesofcrystalphase，mixturephase，andnano·sizeeffectonphotocatalyticpropertiesweredis-cussed．Byanalyzingthemechanismsofdefectsformedbydopingelements，theefectsofdopingonphotocatalyticpropertiesweresummarized．Problemsexistedintechniquea

4、ndapplicationofphotocatalyticmaterialwerereviewed．Meanwhile，there-searchideasanddirectionsinthefuturewereindicated．Keywords：nano-sizedTiO2；photocatalyst；application1972年．A．Fujishima等⋯首次发现在光电池中一种反应物质．在反应过程中被消耗掉了．真正扮演受辐射的TiO，表面能持续发生水的氧化还原反应．催化剂角色的却是TiO。因此，“光催化”反应的内涵这一发现揭开了光

5、催化材料研究和应用的序幕是指在有光参与的条件下．发生在光催化剂及其表1976年J．H．Carey等[2]报道了TiO：水浊液在近紫外面吸附物(如H：0、0分子和被分解物等)之间的一光的照射下可使多氯联苯脱氯S．N．Frank等也于种光化学反应和氧化还原过程[引其具体的作用机1977年用TiO，粉末光催化降解了含CN一的溶液。由理如下[5-7~此，开始了TiO光催化技术在环保领域的应用研从结构上看，TiO之所以在光照条件下能够进究．继而引起了污水治理方面的技术革命近十几年行氧化还原反应．是由于其电子结构为一个满的价来．随着社会的发展和人们对

6、环境保护的觉醒．纳米带和一个空的导带。当光子能量(h)达到或超过其级半导体光催化材料的研究引起了国内外物理、化带隙能时．电子就可从价带激发到导带．同时在价带学、材料和环境等领域科学家的广泛关注．成为最活产生相应的空穴，即生成电子(e一)、空穴(h+)对。通常跃的研究领域之一通过科学工作者对二氧化钛的情况下．激活态的导带电子和价带空穴会重新复合物质结构、制备方法、催化性能、催化机理等方面的为中性体(N)．产生能量，以光能()或热能的形式深入系统的研究，这种快速高效、性能稳定、无毒无散失掉害的新型光催化材料在废水处理、有害气体净化、卫TiO2

7、十———e—+h(1)生保健、建筑物材料、纺织品、涂料、军事、太阳能贮存e一+h+。——’+energy(’

8、光催化材料研究现状51的主要部分．一般会与表面吸附的H，O或OH一反应于金红石型的禁带宽度较小．激发产生的电子一空形成具有强氧化性的表面羟基，反应式如下：穴对易于复合．从而降低了粒子的催化活性