染料敏化太阳电池自驱动强化光催化降解污染物体系研究

项目名称： 染料敏化太阳电池自驱动强化光催化降解污染物体系研究

项目编号： No.21377011

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 化学工业

项目作者： 陶霞

作者单位： 北京化工大学

项目金额： 83万元

中文摘要： 精细调控通用型半导体TiO2的本征能级微结构和光生电荷的迁移与分离是拓展其光谱响应范围、提高光生电子利用率和光催化效率的重要技术手段。本项目拟构筑一种全新的光电催化降解污染物体系，即通过染料敏化太阳电池（DSC）自驱动提供外加偏压作用于宽光谱响应 (即窄带隙能)、"结晶核-无序壳层"结构的TiO2薄膜电极，以期同步实现太阳光高效利用、光生载流子有效分离和催化剂重复利用的目的。通过优配成膜条件控制薄膜粒子的形成大小和形貌、孔隙率以及薄膜厚度、平整度和粘接能力。特别是通过调控DSC的开路电压获得高效光电催化降解污染物的最适宜外场环境。采用多种微观结构和性能表征与测试技术，探究薄膜材料结构、特性、功能对光激发过程和电子转移历程的影响规律，揭示光电耦合强化降解污染物的协同反应机制，为清洁、高效处理水环境难降解污染物提供切实可行的新材料体系和新方法。

中文关键词： 核壳结构薄膜；宽光谱响应；染料敏化太阳电池；电催化；污染物

英文摘要： Precise control over universal semiconductor TiO2 in aspects of its inherent energy-level microstructure and/or photo-generated charge transfer and separation is a crucial scientific technique for expanded photo-response range (narrow bandgap), boosted ph

英文关键词： core-shell structured film；broadened spectral response；dye-sensitized solar cells；optoelectric catalysis；pollutant