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第卷第期硅酸盐通报. .
年月,
光催化剂改性研究进展
王延延,周国伟,徐会颖,乔文婷,李艳敬
山东轻工业学院化学工程学院,济南
摘要:对半导体二氧化钛催化剂进行掺杂改性使其可以有效吸收和利用太阳光是当前催化剂研究的最重要课题之
一
。综述了具有高催化活性的二氧化钛光催化剂的改性机理及可见光下的催化活性,在分子水平上阐述了活性位
上的中间反应过程,讨论了近年来光催化体系和过程在应用可见光方面所取得的进展。
关键词:二氧化钛;可见光;改性;催化剂;降解
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:.

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引言
近年来,随着环境污染问题日益严重化,人类急需开发一种生态学上洁净、安全、经济的化学技术,来改
善逐渐恶化的生存环境。光催化技术不仅能够有效的降解有机和无机污染物,不产生二次污染,且催化过程
不需使用昂贵的氧化剂,利用太阳光即可引发。同时光催化剂还具有可再生和循环利用等优点。因此,寻找
一种有效的光催化技术及光催化材料成为国内外广大科研人员努力的目标。
在光催化领域,使用最多的光催化剂是,它不但无毒害、价廉、催化活性高、化学性质稳,而且光生
空穴具有强氧化性。因此以为主的光催化材料在有机污染物的光催化氧化、水和空气的净化、细菌和
病毒的破坏、自清洁材料合成等方面得到了广泛的研究与应用。虽然钛氧化物材料在不同的光催化反应中
具有高效的催化活性,但它具有较高的带隙能,仅能应用到达地球表面太阳光的紫外光部分,这就使得
激发光长波化变得十分必要。本文综述了近几年来有效光催化剂的发展和改性在可见光应用方面所
取得的进展。
基金项目:山东省自然科学基金重点项目.;教育部留学归国人员科研启动基金.
作者简介:王延延一,女,.
通讯作者:周国伟.—:.
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第期王延延等:光催化剂:改性研究进展
扩展改性纳米光谱反应的机理研究
染料的光敏化作用是发展催化剂在可见光下具有催化活性的一种有效途径。吸附在半导体催化剂上的
光敏化染料可以被可见光激发形成电子激发态,激发
态染料再将电子注人半导体催化剂导带中,形成具有
强氧化性的基团,从而在可见光下氧化降解染料污染
物。·
在催化过程中加人一定量的光活性敏化剂,
形成/染料/可见光体系,其中染料分子作为光敏
剂,机理如图所示。在可见光照射下,只要半导体导图染料/可见光催化降解机制
带比吸附在表面上敏化剂激发态的电势更负,就.

有可能使激发电子注人到半导体材料的导带上,即在
、,、,
合适的导带能和染料激发态或
、,
下,电子可以从吸附的向导带或表面踩
、,
迁,发射的电子与表面吸附的反应生成:。,随
、,
后质子化形成· ,这同电子转移到是竞争反、
应,而前者比后者快—倍,因而是主要反应,具体反
应路线如下:
。·
· 。
‘‘, · ,
等发现,在可见光的照射下,悬浮液四乙基罗丹明
/对可见光的吸收随光照时间的增加而逐渐降
低,吸收波长同时蓝