新型纳米铌钽系列可见光环境光催化剂的研究

项目名称： 新型纳米铌钽系列可见光环境光催化剂的研究

项目编号： No.21177024

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 环境化学

项目作者： 吴棱

作者单位： 福州大学

项目金额： 62万元

中文摘要： 本项目以发展具有高可见光催化活性的铌钽系列新型纳米结构光催化剂为目的；利用较高反应活性的自制的铌酸和钽酸水合物为前驱体，采用各种软化学的合成方法，控制制备系列具有高比表面积的纳米尺度的新型铌钽可见光光催化剂；并根据半导体的能带结构和元素电负性与电子能级的关系理论，结合量子化学的计算方法，提出其它非金属和金属元素分别对氧和金属的部分掺杂调变其带隙和能带位置的方法，调变铌钽基光催化剂的帶隙结构，使其在可见光激发下能同时满足导带底和价带顶分别具有强的还原和氧化能力，设计制备新型固溶体可见光环境光催化剂。阐明同晶取代元素的微结构及表面状态与光催化活性之间的关系，揭示提高可见光光催化剂的活性和稳定性的本质；建立其可能的光催化降解有机污染物的机理模型。最终，开发出高量子效率的新型纳米可见光环境光催化剂，提出指导设计高效可见光环境光催化剂可能的理论，为深入理解半导体光催化的本质奠定理论和实验基础。

中文关键词： 铌钽基光催化剂；环境光催化；能带调控；分子水平；构效关系

英文摘要：

英文关键词： Niobium or tantalum-based photocatalysts；environmental photocatalysis；energy band control；molecular level；structure-activity relationship