表面等离子体增强TiO2纳米管阵列薄膜光催化水解制氢机理研究

项目名称： 表面等离子体增强TiO2纳米管阵列薄膜光催化水解制氢机理研究

项目编号： No.21176199

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 化学工程及工业化学

项目作者： 樊君

作者单位： 西北大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 针对传统氧化钛光解水制氢材料对太阳光的利用率低和转化效率低的问题，提出将金属表面等离子体催化技术和TiO2 纳米管阵列薄膜结合，利用各自的优势实现太阳光的广范围吸收及由此带来的高效光解水制氢的研究思路。旨在设计合成一系列金属表面等离子体增强的TiO2纳米管阵列薄膜。通过制备方法的探索，实现对材料形貌、晶型、元素组成的调控，研究金属离子/TiO2纳米管的形成和可控生长，获得多种结构、性能优异的金属表面等离子体增强TiO2纳米管阵列薄膜材料。借助时间分辨光谱和理论计算等手段，弄清金属掺杂TiO2纳米管阵列薄膜的光电耦合机制，研究光催化反应机理，获得控制金属表面等离子体催化的新策略和新方法。有效地解决光催化水解制氢效率低的难题。建立宏观动力学模型，从金属表面等离子体微观尺度到宏观的光催化反应器性能的研究方面，取得重要进展。本项目研究结果对纳米结构TiO2光催化的基础研究和技术应用有重要意义。

中文关键词： 表面等离子体；二氧化钛纳米管阵列；光催化；光催化分解水制氢；薄膜催化剂

英文摘要：

英文关键词： Surface Plasmon；TiO2 nanotube array；Photocatalysis；Photocatalytic decomposition of water into hydroge；Thin-film catalyst