有序介孔二氧化钛微球阵列光催化薄膜的制备与性能研究

项目名称： 有序介孔二氧化钛微球阵列光催化薄膜的制备与性能研究

项目编号： No.51172014

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 徐联宾

作者单位： 北京化工大学

项目金额： 63万元

中文摘要： 光子晶体类光催化剂因其独特的慢光子效应和多重散射效应有利于提高对太阳光的吸收率，近年来成为光催化领域中的研究热点。常见的光子晶体光催化剂为具有反蛋白石结构的TiO2，但其低填充率限制了光催化活性的提高。本项目利用两步硬模板耦合软模板技术制备具有高填充率和高比表面积的三维有序介孔TiO2亚微米微球阵列薄膜光子晶体光催化材料。首先合成高度有序SiO2蛋白石薄膜并以之为起始模板，制备PMMA反蛋白石，然后以PMMA反蛋白石为第二步模板，三嵌段共聚物表面活性剂为介孔结构导向剂（软模板）制备出三维有序介孔TiO2微球阵列光催化薄膜。通过对该催化剂的微结构（如微球球径、介孔孔径、纳米晶粒尺寸）进行调控，结合催化剂改性（如贵金属沉积、非金属掺杂、金属掺杂），研究光子晶体的带隙带边对光催化性能的影响，并进行优化实验，得到高催化效率的光子晶体光催化材料，为光子晶体光催化的理论研究和实际应用提供重要依据。

中文关键词： 光子晶体；光催化；模板；二氧化钛；介孔微球

英文摘要：

英文关键词： photonic crystal；photocatalysis；template；titania；mesoporous sphere