可见光响应异质半导体纳晶多孔薄膜的制备及催化性能研究

项目名称： 可见光响应异质半导体纳晶多孔薄膜的制备及催化性能研究

项目编号： No.20977005

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 陶霞

作者单位： 北京化工大学

项目金额： 32万元

中文摘要： 纳米ZnO一维半导体能够快速收集和轴向转移光生电子呈现高的光催化活性，在水净化方面具有巨大的应用前景，但最大缺陷是纳米ZnO不稳定性和局限于紫外光激发。本项目拟将纳米一维和聚集体ZnO均匀分散在稳定的TiO2体相内，形成多孔的、高比表面积的、能够产生多重散射的异质TiO2-ZnO纳晶薄膜。同时，在成膜的TiO2或ZnO晶格内掺杂碘，拓展光响应范围至可见光区域，达到最大效率利用太阳光降解水中污染物。实验采用涂敷法和dip-drop法在合适基底上构筑碘掺杂TiO2-ZnO纳晶多孔薄膜。通过调配成膜组成、浓度、温度等来控制膜粒子的尺寸和形貌、孔隙率以及膜厚度，特别是通过调控ZnO在TiO2体相内的分数、粒径和形貌来得到最大可资利用的异质半导体光催化剂。探究掺杂态碘在可见光激发下的电子转移历程以及和TiO2或ZnO导带耦合传输电子的动力学行为，为全波段利用太阳光处理污染物提供理论基础和产业化支持。

中文关键词： 异质半导体；多孔薄膜；可见光；催化活性；污染物

英文摘要：

英文关键词： heterogenous semiconductor；porous film；visible light；catalytic activity；pollutahenetrogenous semiconnt