桩式结构TiO2纳米管/SnO2光电一体化电极高效催化降解研究

TiO2纳米管是一种高效的光催化剂，但导电性差；掺锑SnO2是一种优良的电催化剂，且析氧电位高，但易失活。本项目创新性提出，采用先进的组装方法，将掺锑SnO2定量可控地"植入"钛表面直立的TiO2纳米管内并形成均匀涂层，构筑出"打桩式"结构TiO2纳米管/SnO2电极。这种构筑方式不仅借助纳米管模板与电催化剂形成桩式结构将提高电极寿命，而且充分利用管的立体化、大比表面积和空间率，提高电催化剂的负载量和活性；同时，SnO2植入是对TiO2纳米管在微观水平上的反向掺杂，光催化效率将更为高效，获得兼备优异光电性能的一体化电极。这一构思体现了"结构设计-光电一体功能-催化特性"思想。研究揭示微观结构与光电催化特性之间规律；增强芳香烃、芳香酸及其氟氯取代物等难氧化的有毒污染物在电极上光电催化降解效率；解析中间产物与降解机理。该研究将丰富电极微结构界面的光电催化理论，为探索高效光电催化技术开辟新思路。