水在二氧化钛表面的光催化解离研究

项目名称： 水在二氧化钛表面的光催化解离研究

项目编号： No.21403224

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 郭庆

作者单位： 中国科学院大连化学物理研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 二氧化钛(TiO2)优良的光催化特性使其在光催化分解水产氢，污水净化和有机物降解方面都有着潜在的应用，但是，TiO2表面光催化反应微观机理方面，尤其是水在TiO2表面光催化反应微观机理的研究却非常稀少。系统研究水在TiO2表面的光催化解离和产氢过程，对提高TiO2光催化水产氢效率和深入理解TiO2光催化的本质有着重大的意义。本项目拟利用超低背景程序升温脱附谱和时间飞渡谱等高灵敏度手段，结合易于获取的可调飞秒光源，详细研究氢键，激发波长和贵金属修饰对水在TiO2(110)表面的光催化解离和产氢的影响。从化学键的断裂以及形成，表面电子－空穴对的激发，电荷转移以及能量传递这几方面弄清楚水在TiO2表面光催化解离和产氢的机理，结合密度泛函理论计算，加深对TiO2光催化机理的认识，并探索TiO2光催化分解水过程中能量传递的有效途径，从而更深刻地理解TiO2光催化的本质。

中文关键词： 二氧化钛；光催化水解离；水分解产氢；程序升温脱附谱；时间飞渡谱

英文摘要： Titanium dioxide (TiO2) has a lot of potential applications in hydrogen production from photocatalytic water splitting, water purification and organics degradation because of its excellent photocatalytic properties, however, the fundamental studies of th

英文关键词： Titanium Dioxide；Photocatalytic Water Dissociation；Water Splitting to Produce Hydrogen；Temperature Programmed Desorption Spectroscopy；Time of Flight Spectroscopy