TiO2-SiC復合材料光電響應和光催化研究.pdf

1、隨著工業(yè)發(fā)展,環(huán)境污染問題越來越受人們的關注。光催化利用半導體的光電效應,能有效地將光能轉變?yōu)榛瘜W能,從而達到分解礦化污染物的目的。在眾多光催化劑中表現(xiàn)最為活躍的是TiO2,因其無毒無害、穩(wěn)定的化學性質、不產(chǎn)生二次污染、持久的光催化效果而受到各界的廣泛關注。但是作為光催化劑的TiO2因為禁帶寬度大(3.2eV)、光激發(fā)載流子復合率高而存在太陽能利用效率低、轉化效率低兩大缺點。研究發(fā)現(xiàn)通過半導體異質結復合能夠增強TiO2基光催化劑的太陽能

2、利用效率、降低光激發(fā)載流子的復合,從而增強光催化效果。
　　VOC是一類在裝飾裝修材料普遍產(chǎn)生的氣體,因為與人們生活息息相關并對人體有毒有害而受到關注。在如何快速篩選能夠催化分解VOC氣體的光催化材料的問題上,本課題組經(jīng)過長期的潛心研究終于開發(fā)出一套高通量氣氛下的光電流測試平臺,借助光催化和光電響應之間的緊密聯(lián)系有望達到快速篩選光催化材料的目的。
　　本文以光催化材料的親水性和疏水性為切入點,選擇了疏水性的SiC與親水性的T

3、iO2相結合,用絲網(wǎng)印刷技術制作了用于高通量氣氛下的光電流測試平臺的材料芯片,測試了不同比例的TiO2/SiC復合材料在不同濃度水蒸氣的氣氛下的光電流,研究發(fā)現(xiàn)少量SiC的加入能夠增加復合材料在濕潤條件下的光電流幅值及其持續(xù)性。通過在不同濕度條件下光催化降解甲苯的實驗驗證了光催化與光電流的對應關系。此外,為達到快速分離光激發(fā)載流子、提升光催化效果的目的,還研究了不同頻率正弦、方波交流以及不同大小直流電場輔助下的TiO2光催化性能,結果發(fā)