新型染料-纳米TiO2复合结构可见光敏感光催化剂的研究

纳米二氧化钛光催化剂提供了一种价廉，无毒，高效的光催化降解有机污染物的方法，但由于其较宽的带隙而只能被紫外光激化，因此探索扩展其光敏感区域至可见光范围，从而获得对可见光敏感的光催化剂成为极具挑战性的研究课题。本项目提出通过设计染料/纳米二氧化钛核/壳结构和基板/染料/纳米二氧化钛薄膜复合结构等两种新型染料-纳米TiO2 复合结构光催化剂将二氧化钛的光敏感区域有效地从紫外区域扩展至可见光范围；研究其制备方法及其对有机污染物可见光催化降解的光催化性能；探索在这两种光催化剂中染料敏化机理及光催化的机理，为设计高效稳定可见光敏感的光催化剂提供科学依据。这种复合光催化剂的特点在于使吸附在二氧化钛表面的光生氧化物种与敏化染料隔离，从而解决了现行方法中敏化染料自身易被光催化降解的难题。由于染料在可见光区域吸收强，敏化效率高，因此可以预期实施本项目，可望获得稳定高效的可见光敏感光催化剂。