TiO2光催化氧化技术的发展方向及前景展望对于今后的进展方向
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TiO2光催化氧化技术的发展方向及前景展望 对于今后的进展方向,可以从以下几个大的方面来考虑。4.6.2.1 扩展纳米TiO2可利用的光谱范围使TiO2可利用的光谱范围产生红移,以利用太阳光,也将是今后进展的重要方向,如光敏化等。有些文献从材料的角度来考虑,按照异质结构的工作原理,将两种禁带宽度不同的半导体粒子耦合成一个异质结构,一边为能隙较大的半导体,一边为能隙较小的半导体。能隙较小的半导体可利用阳光中波长较长的光产生电子-空穴对,利用外加的电场使电子输送到能隙较小的半导体的导带上,而空穴将移到带隙较大的半导体的价带上,从而起到分别电子空穴对的作用,延伸光生载流子的寿命,提高反应效率。另外,按照TiO2等半导体材料禁带较宽的结构特点,在光催化剂的禁带内引入中间能级,使价带中的电子接受波长较长的光的激发后首先进入中间能级,假如能够设法延伸中间能级上载流子的寿命,它将有可能再一次汲取光子的能量跃迁到导带,产生氧化还原能力较强的电子-空穴对,这样,就可以大大蔓延光谱的利用范围。4.6.2.2 催化剂的固定化技术悬浮态的TiO2光催化降解虽然光解效率高,但出于TiO2粉末颗粒细小,回收困难,易造成流失。因而,现在已有许多讨论将TiO2制成膜,负载于玻璃、硅片、空心球以及沙子等载体上。虽然损失了光解效率,但为实际应用提供了可能。提高膜的光解效率及强度、耐冲击性将是以后应当努力进展的方向。在提高膜的活性方面,可以考虑TiO2与载体间的互相作用,如以P型Si为载体时,TiO2在光照下产生的载流子中,电子将进入载体,从而有效地将电子-空穴对加以分别,使空穴在膜表面存留的时光得以延伸,提高反应的概率。日前,国内外学者对TiO2低温结晶绽开了乐观的讨论,传统的TiO2结晶需要在400 左右的温度下举行烧结,高温烧结不仅会使TiO2的光催化活性降低且对载体有
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