光催化材料TiO2的响应机理研究

摘要

半导体光催化氧化技术利用太阳能将环境中的有机物降解为水和二氧化碳,涉及环境和能源问题,是目前发展最好的领域之一.在空气净化、废水处理、杀菌除臭、自清洁等方面具有广阔的应用前景.半导体光催化材料降解有机污染物具有反应温和高效、操作简便易控以及环境友好等特性,日益受到人们的关注.本文研究了在目前的半导体光催化材料中,TiO2作为一种应用广泛的光催化剂,具有化学性质稳定、耐酸碱性好、无毒性、氧化能力强而最为常用、来源丰富成本低、催化性能好等优点,被认为是当前最有应用潜力的一种光催化剂.在TiO2晶体中,由于钛氧八面体TiO6联结方式不同,构成了金红石、锐钛矿和板钛矿三种同质变体.其中金红石和锐钛矿型TiO2均属四方晶系,而板钛矿属斜方晶系,这三种晶体结构的共同点是,其组成结构的基本单位是TiO6八面体,区别在于是由TiO6八面体通过共用顶点还是共边组成骨架.