键弛豫调制TiO2基光催化剂的带宽与催化活性

项目名称： 键弛豫调制TiO2基光催化剂的带宽与催化活性

项目编号： No.51402274

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 李灿

作者单位： 中国计量学院

项目金额： 25万元

中文摘要： 掺杂和制造缺陷是提高TiO2基光催化性能的重要手段。准确理解由于欠配位和混配位键弛豫造成对TiO2的电子结构、光谱和光催化性能的改变是至关重要的。这对调控TiO2基光催化剂的光吸收范围和光催化活性以及促进新型TiO2基光催化剂的研究意义重大。此项目旨在现有工作基础上，通过理论预测、量子计算与实验标定相结合验证我们的预测：（1）通过掺杂和制造缺陷控制键弛豫以实现局域量子钉扎和极化；（2）导带的量子钉扎和价带的极化可以减小禁带宽度，已调控吸收光的频率；（3）导带极化可以降低功函数以提高激子寿命和降低复合；（4）导带钉扎从而调制电负性。通过第一原理计算确定氢-金属-非金属配位键的键长、键角、键能、以及和电子结构和光学性质等对应关系；通过光谱分析及光催化等实验标定氢键对不同共掺杂体系光学性能及光催化活性的影响。力争开发高效、性能可控以H-TiO2为基的光催化剂。

中文关键词： 共掺杂TiO2光催化剂；键弛豫；带宽；催化活性；

英文摘要： Doping and manufacturing defects both are important means to improve the photocatalytic properties of TiO2-based photocatalysts. Understanding the relaxation of less or mixed coordination bond accurately is crucial to change the electronic structure, spec

英文关键词： co-doped TiO2 photocatalyst；bond relaxation；band gap；catalytic activity；