太阳光响应型纳米复合半导体氧化物的构筑及光电催化性能研究

本研究旨在构筑与太阳光谱相匹配的从而可同时利用紫外可见光的纳米复合半导体氧化物光催化剂，并将其应用于水中持久性有机污染物的净化中。具体研究内容包括：利用热分解、溶胶凝胶和电化学沉积等组合技术在金属基体上制备带隙适配太阳光的纳米结构复合氧化物，如Cu-Bi(In)-Sn-O和(Co,Fe,Mn)TiO3等；依据所设计的氧化物组成和氧化物之间结构层次，重点研究不同形貌的复合氧化物的晶体结构、吸光特点、光电性能等，探讨结构与性能的相互关系、电子传递性能、光电协同作用及其在光催化、光电催化水处理中的应用；采用第一性原理计算和现代光谱表征技术相结合分析复合氧化物的热力学稳定性、缺陷形成能、表面态、能带结构等，阐明光催化机理；在上述研究结果基础上，构建三维结构纳米复合氧化物，分析过程工程因素、宏观动力学因素对其光电催化降解性能的影响，优化操作参数，为太阳能光催化高级氧化技术的实用化提供可靠理论依据。