纳米尺寸多酸基复合材料修饰电极的制备及其光电催化性能的研究

项目名称： 纳米尺寸多酸基复合材料修饰电极的制备及其光电催化性能的研究

项目编号： No.21203106

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 物理化学

项目作者： 杨宇

作者单位： 青岛科技大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 本课题拟采用溶胶-凝胶法结合旋涂技术或提拉制膜技术，在导电玻璃（ITO）上制备出具有纳米尺寸和较高光化学活性的钨系多金属氧酸盐(简称多酸，POM)-二氧化钛（TiO(2)）复合薄膜电极。在此光电催化系统中，借助对POM-TiO(2)薄膜电极施加一定的电压或电流的方法迫使光生电子向对电极方向移动，降低光生电子和光生空穴的复合几率，提高光电催化效率。另外，POM-TiO(2)复合薄膜光电极既作光催化剂也作电极，解决了催化剂使用后难于分离的问题，提高了催化剂的利用效率。POM-TiO(2)复合薄膜光电极为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，可见光辐照下，对废水中主要的无机和有机污染物，包括亚硝酸盐、偶氮染料和一些四环素类、磺胺类抗生素等光电催化降解进行了研究。

中文关键词： 二氧化钛；多金属氧酸盐；化学修饰电极；光电催化；光催化

英文摘要： Nano-scale polyoxometalate-titania (POM-TiO(2)) composite film electrodes will be prepared by the methode of sol-gel via spin-coating or dip-coating technique. In this photoelectrocatalytic system, the photoinduced-electrons will move to the counter electrode under an application of voltage or current on POM-TiO(2) composite film electrodes that can retard effectively the fast electron-hole recombination on the suface of POM-TiO(2), and consequently enhance the photoelectrochemical response. In addition, it can resolve the question of separation of catalyst from the system after experiment and promote the efficiency of catalyst, that the POM-TiO(2) composite film acts as photocatalyst, as well as electrode. A three-electrode system composed of POM-TiO(2) composite photoelectrode as the working electrode, Pt foil as the counter electrode and saturated calomel electrode (SCE) as the reference electrode will be used for the photoelectrocatalytic degradation of nitrite, azo dyes, some antibiotics and so on.

英文关键词： titanium dioxide；polyoxometalate；chemically modified electrode；photoelectrocatalysis；photocatalysis