环境友好型改性TiO2光催化剂的理论研究

郑秀君　张恒强　王婧菲　张永　许伟锋　肖雪　赵喜芝

（1哈尔滨石油学院 化学工程系，黑龙江 哈尔滨 150027;2河北民族师范学院 化学系，河北承德067000；3齐齐哈尔大学 材料科学与工程学院，黑龙江 齐齐哈尔161006；4黑龙江工程学院 材料与化学工程系，黑龙江 哈尔滨 150050；）



环境友好型改性TiO2光催化剂的理论研究

郑秀君1张恒强2王婧菲1张永3许伟锋1肖雪4赵喜芝1

（1哈尔滨石油学院 化学工程系，黑龙江 哈尔滨 150027;2河北民族师范学院 化学系，河北承德067000；3齐齐哈尔大学 材料科学与工程学院，黑龙江 齐齐哈尔161006；4黑龙江工程学院 材料与化学工程系，黑龙江 哈尔滨 150050；）

摘要：光催化技术是一种治理环境污染的新技术，但由于光催化活性需要紫外光激发及量子转换效率低而制约了其推广应用。因此，开展该方面的理论研究，这对推动光催化技术的发展起到了重要作用。总结了不同离子掺杂及共掺杂对TiO2晶体结构和光催化性能的影响规律，指导我们如何选择合适的掺杂离子以便有效地提高TiO2光催化性能的方法。

关键词：TiO2光催化剂；离子掺杂改性；理论研究

前 言

二氧化钛（TiO2）作为一种新型的光催化剂，在水和空气中有机污染物的处理过程中得到了广泛的应用。虽然TiO2具有制备简单、成本低、化学稳定性高的优良特性，但在环境友好的光催化材料中却没有得到广泛的应用。原因是没有得到解决的两个关键问题。第一，TiO2的禁带较宽（3.2eV），只能被小于380nm的紫外光激发。第二，量子转换效率不高。即便在紫外光照射时，该催化剂产生的光生电子和空穴的寿命是小于1纳秒。……