新型高疏水性TiO2复合光催化剂的制备、表征及其在环境污染物降解中的研究

本项目在采用含氟硅烷剂一氟三乙氧基硅烷（TEFS）对介孔分子筛进行疏水性改性的基础上，在其孔道内负载经过过渡金属和/或非金属掺杂改性的TiO2，从而设计出一种新型疏水性可见光光催化剂。该催化剂由于进行了疏水性改进，只允许有机物分子进入介孔孔道，起到了类似有机物"萃取剂"的作用，提高了催化剂表面与有机分子的接触面积，增强了催化剂的光量子效率与催化活性；由于负载的TiO2经过掺杂改性，使得催化剂具有可见光活性。因此，催化剂经过疏水和掺杂双重改性后，同时增强其在紫外和可见光下的催化活性，提高太阳光的利用率。借助各种表征手段，系统研究催化剂的微观结构、光化学、光催化性能以及它们之间的构效关系；揭示催化剂的疏水机理、光催化机理及经过疏水改性后光量子效率和活性提高的内在机制；研究此类新型光催化剂在光催化降解污染物中的反应产物、反应动力学及反应条件，为催化剂的应用研究提供理论基础。

本项目在采用含氟改性剂对介孔分子筛进行疏水性改性的基础上，在其孔道内负载经过过渡金属或非金属l 掺杂改性的TiO2，从而设计出一种新型疏水性可见光光催化剂。该催化剂由于进行了疏水性改进，只允许有机物分子进入介孔孔道，起到了类似有机物“萃取剂”的作用，提高了催化剂表面与有机分子的接触面积，增强了催化剂的光量子效率与催化活性；由于负载的TiO2经过掺杂改性，使得催化剂具有可见光活性。因此，催化剂经过疏水和掺杂双重改性后，同时增强其在紫外和可见光下的催化活性，提高太阳光的利用率。借助各种表征手段，系统研究了催化剂的微观结构、光化学、光催化性能以及它们之间的构效关系；揭示了催化剂的疏水机理、光催化机理及经过疏水改性后光量子效率和活性提高的内在机制；研究此类新型光催化剂在光催化降解污染物中的反应产物、反应动力学及反应条件，为催化剂的应用研究提供理论基础。本项目经过三年研究，已发表SCI论文55篇，申请专利6件，培养博士生5名，硕士生6名。