P-N结型复合半导体光催化性能及光激载流子迁移机理研究

针对TiO2半导体催化剂光量子效率低、太阳光利用率低和难于大规模实际应用等重大问题，结合前期探索结果，本项目提出采用化学法与机械化学法相结合制备以n-TiO2为母体的p-n结型光催化剂p-TiO2/n-TiO2的新思路。将通过对p-n结化学组成，化学结构，电子结构和表面原子种类、分布、距离及无序度的详细表征，通过p-n结对催化剂电子结构、光吸收性能、光催化性能、光激载流子的迁移过程影响的研究，阐明p-n结的形成机制、p-n结在光催化过程的作用、p-n结光催化剂界面光激载流子迁移过程的机理和光催化反应机理，并研制出高量子效率的TiO2基p-n结结构新型光催化剂。该研究对光催化剂的设计和揭示光催化剂构效关系具有重要的理论和实际意义。