碱金属与碱土金属掺杂调控WO3基钨青铜矿半导体光催化剂裂解水性能的实验与理论研究

项目名称： 碱金属与碱土金属掺杂调控WO3基钨青铜矿半导体光催化剂裂解水性能的实验与理论研究

项目编号： No.51402169

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： 孙宏刚

作者单位： 山东大学

项目金额： 25万元

中文摘要： WO3基钨青铜矿光催化剂具有可见光活性、易制备等优点，在新能源开发等方面显示了潜在的应用价值。为了进一步提高其可见光催化裂解水性能，本项目拟从钨青铜矿具有大孔道空隙结构与极性面出发，利用碱金属/碱土金属离子的特性，采用实验与理论相结合的方法，对WO3基钨青铜矿光催化剂可见光裂解水性能进行改性研究。通过研究掺杂诱导Jahn-Teller效应的作用，探索调控内电场改善光生电子空穴对分离与迁移的方法；通过掺杂修饰半导体能带结构，揭示杂质改善WO3可见光全解水能力的方法与机制；分析极性面诱导内电场特征，阐明表面层电荷分布状态，揭示极性与载流子迁移之间的相互关系；制备具有不同表面、形貌的催化剂，研究杂质离子对表面结构的影响，揭示表面活性位点分布规律；通过调控光催化裂解水反应条件，结合理论模拟，阐明光催化裂解水反应动力学机理，探索抑制水裂解逆反应的方法，为制备更高活性的WO3基光催化剂提供指导。

中文关键词： 氧化钨；光催化；掺杂；表界面；水裂解

英文摘要： WO3 tungsten bronze photocatalyst was used for new energy development in the past because of its visible light activity and facile preparation. Based on the larger tunnel structure and polar surface characteristic, this project will utilize alkali and alk

英文关键词： WO3；photocatalysis；doping；surface and interface；water splitting