量子点修饰TiO2纳米管阵列光电极制备及其可见光下催化性能与机理研究

项目名称： 量子点修饰TiO2纳米管阵列光电极制备及其可见光下催化性能与机理研究

项目编号： No.51178138

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 建筑环境与结构工程学科

项目作者： 刘惠玲

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 64万元

中文摘要： 通过光电极材料表征和电化学性能测试手段、及有机物光电催化降解实验，研究采用量子点修饰的TiO2纳米管的光电极制备过程中工艺参数对光电极晶体结构、表面性质、电化学性能、光电催化性能影响，优化光电极表面成膜条件；研究通过向光电极表面氧化膜层中注入Ce、Si、B和S等元素量子点修饰、以及石墨烯修饰对提高可见光下电极性能的影响；研究TiO2/Ti纳米管阵列掺杂后带隙、能带位置和电荷密度分布变化对TiO2/Ti纳米管阵列光电催化性能影响；研究水中难降解有机污染物在该体系中催化降解的机理及动力学规律。本项目核心是提出采用量子点修饰制备半导体TiO2/Ti纳米管阵列光电极，通过光电极表面膜层的功能设计，研制出具有高催化活性、高稳定性的三维丝网纳米管半导体光电极，以解决光催化剂在可见光下量子化效率与催化效率低的难题。本成果不仅对材料科学、纳米科学具有重要的理论意义，而且在水处理领域具有重要的应用价值。

中文关键词： TiO2/Ti纳米管；量子点修饰；光电极；可见光；污染物

英文摘要：

英文关键词： quantum dots；TiO2 nanotube；photoelectrode；visible light；photocatalysis