天然铁电气石调制TiO2实现可见光催化活性的机制研究

项目名称： 天然铁电气石调制TiO2实现可见光催化活性的机制研究

项目编号： No.51404083

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 矿业工程

项目作者： 亓淑艳

作者单位： 哈尔滨理工大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 利用天然电气石表面极化电场，调制纳米TiO2实现可见光催化活性。以内蒙古高纯度天然铁电气石为研究对象，从矿物组成、结构及自发极化性质出发，采用溶胶-凝胶法同步实现纳米TiO2制备及其在电气石微粒上的固定，用XRD、FTIR、SEM、XPS、HRTEM等表征并结合相关理论，阐明电气石微粒对纳米TiO2的固定机理。相同条件下，制备纯TiO2、天然铁电气石固定TiO2及不同温度热处理后的电气石固定TiO2，运用半导体能带理论及第一性原理计算并结合ESR、SPS、PL、DRS测试，对比研究：①有机污染物可见光催化降解效能及其与强氧化自由基产出的关系；②TiO2光生电荷分离与量子效率；③TiO2能带结构；④TiO2光吸收边变化，从而揭示电气石表面极化电场调制TiO2实现可见光催化活性的微观机制。通过本项目基础研究，开发具有三重功效和我国资源特色的能够实现TiO2可见光催化活性的天然载体新材料。

中文关键词： 铁电气石；TiO2；光催化；可见光响应；增强机制

英文摘要： In this study, nanoscaled TiO2 would be modulated to obtain visible-light catalytic activity via the self-polarization electric field on the surface of natural pure schorl, selected from the east of Inner Mongolia, China. On basis of schorl’s composition,

英文关键词： Schorl；TiO2；Photocatalysis；Visible-light response；Enhanced mechanism