二氧化鈦是研究比較多的半導(dǎo)體光催化材料之一,由于其具備化學(xué)穩(wěn)定性好、高催化活性、高氧化性、無(wú)污染、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),受到了人們廣泛關(guān)注。但由于其禁帶寬度太大只能吸收利用太陽(yáng)光譜中的紫外光,這就阻礙了其對(duì)太陽(yáng)光的有效利用,進(jìn)而應(yīng)用前景也受到限制�；谀壳皣�(guó)內(nèi)外關(guān)于Ti O2光催化材料的研究進(jìn)展可知通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)的工作都表明摻雜改性其半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu),可以明顯的提高Ti O2的可見(jiàn)光響應(yīng)。金屬離子摻雜Ti O2其摻雜離子存在可能導(dǎo)致大量缺陷的產(chǎn)生使其扮演復(fù)合中心作用而降低載流子分離效果;然而非金屬離子摻雜形成的雜質(zhì)能級(jí)雖然沒(méi)有充當(dāng)載流子復(fù)合中心的作用,但是研究發(fā)現(xiàn)制備過(guò)程中所用高溫退火將使得非金屬摻雜離子的濃度減小,這個(gè)缺點(diǎn)限制了非金屬元素?fù)诫s到Ti O2晶格中比例;金屬和非金屬離子摻雜Ti O2可以克服其單摻雜的兩個(gè)缺點(diǎn)而表現(xiàn)出較好的光催化效果,但是目前共摻雜的協(xié)同機(jī)制尚不是很清楚。因此受此思想的激發(fā),本文擬采用理論和實(shí)驗(yàn)的方法解釋金屬（Mo）和非金屬（N）離子摻雜Ti O2中陰陽(yáng)離子的協(xié)同作用,具體研究?jī)?nèi)容如下:（1）介紹了理論計(jì)算的一些基本知識(shí)和所采用的計(jì)算工具及計(jì)算步驟,并采用了基于... 

【文章來(lái)源】：河南大學(xué)河南省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

當(dāng)以TiO2和photo作為主題搜索時(shí)在科學(xué)索引中每年發(fā)表的文章數(shù)

圖 1-2 半導(dǎo)體光催化劑光催化反應(yīng)機(jī)制荷分離是決定光催化反應(yīng)的重要因素。各種各樣的方法被用來(lái)，在高溫下制備半導(dǎo)體催化劑使其高度結(jié)晶而減少電荷復(fù)合中的納米結(jié)構(gòu)如納米線（帶）[19]和納米片[20]可以加速電子的傳輸零維的納米顆粒相比，一維的納米結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出更好的光催化活荷傳輸并能減少電荷復(fù)合。再者，構(gòu)建內(nèi)建電場(chǎng)或化學(xué)勢(shì)差也效手段。反應(yīng)是一系列光電分離的過(guò)程。理論上，光催化反應(yīng)包括兩個(gè)化反應(yīng)。導(dǎo)帶上的電子可以主導(dǎo)還原反應(yīng)并且還原能力決定穴可以參與氧化反應(yīng)并且氧化能力決定于價(jià)帶的位置。對(duì)光解催化劑的導(dǎo)帶位置應(yīng)該比 H+/H2(0 V Vs NHE, pH = 7)還原電勢(shì) O2/H2O (1.23 V Vs NHE, pH = 7)的還原電勢(shì)更正。有時(shí)一些特為自身活性中心，尤其是發(fā)生在金屬氧化物半導(dǎo)體表面的氧化

1-3 TiO2的不同相結(jié)構(gòu)（a）銳鈦礦（b）金紅石（c）板鈦礦（d）TiO2(學(xué)上來(lái)說(shuō)，金紅石是最穩(wěn)定的相，然而銳鈦礦、板鈦礦、TiO2相可以通過(guò)其他三個(gè)相結(jié)構(gòu)高溫煅燒而得。典型的從銳鈦礦到和其同事詳細(xì)的研究[24]。銳鈦礦 TiO2顆粒的相變實(shí)際開(kāi)始于團(tuán)終導(dǎo)致塊體的相變。因此，這一過(guò)程通常由顆粒尺寸的變大來(lái)粒表面的缺陷位置在相變中起到非常重要的作用。如果缺陷位么相變將會(huì)大大的延遲[26]。此外，銳鈦礦到金紅石的相變大大大小。不同金紅石核的形成機(jī)制如下：從板鈦礦到金紅石的相紅石轉(zhuǎn)變，相變過(guò)程中用紫外拉曼光譜可以觀察到準(zhǔn) H2Ti3O7B)到金紅石相變類(lèi)似于板鈦礦到金紅石的相變，遵從 TiO2(B)→四種多晶型由于其自身的物理/化學(xué)性質(zhì)已經(jīng)應(yīng)用在不同的領(lǐng)域的還是將其作為太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換材料，主要集中對(duì)銳鈦礦和金紅石

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]表面活性劑輔助水熱法中TiO2的形狀控制（英文）[J]. 王富民,石戰(zhàn)勝,鞏峰,酒金亭,ADACHI Motonari.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2007(05)
[2]摻雜納米TiO2光催化性能的研究[J]. 吳樹(shù)新,馬智,秦永寧,齊曉周,梁珍成.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2004(02)



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