层状钽酸盐光催化材料的结构设计与可见光制氢性能

本项目采用自蔓延燃烧、水热、溶剂热合成等低温合成技术,在可控条件下制备具有特定形貌、组成和结构且具有优异性能的层状钽酸盐可见光催化材料,考查不同合成方法及条件对纳米微粒的形状、分布、粒度的影响。利用Rietveld方法对材料的晶体结构（键长、键角、超结构、结构畸变等）进行解析，采用密度泛函等方法研究催化材料的电子结构（态密度、能带结构等）, 并结合X射线光电子能谱、电场诱导表面光电压谱等技术研究材料表面缺陷结构、表面离子迁移状况、表面光生电荷性质及外来杂质对表面态的影响，探讨不同组成和结构的光催化材料表面态和表面能级等对光生电子空穴对复合过程的抑制作用；研究层状钽酸盐光催化材料的晶体结构、能带结构、表面性质与其光催化活性的关系，建立理论模型。寻找提高太阳能利用率和量子产率的有效途径，为设计开发新型高效的光催化材料提供理论和实验依据。