双功能化介孔非金属元素掺杂TiO2的合成及其光催化性能研究

针对可见光光催化过程量子效率低而难以实际应用的重大难题，基于我们对表面单功能化TiO2紫外光光催化体系的研究发现-表面酸化或贵金属修饰可极大提高TiO2对有机物污染物的光催化降解效率和活性稳定性，提出用酸、贵金属同时修饰介孔非金属元素掺杂的TiO2可见光光催化剂,制备新型双功能化可见光光催化剂并应用于环境污染治理；系统考察不同酸、金属修饰的催化剂的可见光光催化性能；详细表征催化剂的光吸收特性、表面及体相化学组成、活性中心的空间结构与电子构型、有机污染物分子在催化剂表面的吸附行为和化学状态；研究表面酸性和贵金属颗粒对光生电子-空穴对的分离及界面迁移、催化剂表面羟基和超氧负离子自由基等活性氧物种的形成、污染物光催化氧化降解的中间物及反应产物分布等的影响，揭示双功能化促进可见光诱导下催化氧化过程的微观本质。本研究对开发新型可见光光催化剂、促进太阳光光催化技术的规模应用具有重大的理论和实际意义。