二氧化鈦是研究比較多的半導體光催化材料之一,由于其具備化學穩(wěn)定性好、高催化活性、高氧化性、無污染、價格低廉等優(yōu)點,受到了人們廣泛關注。但由于其禁帶寬度太大只能吸收利用太陽光譜中的紫外光,這就阻礙了其對太陽光的有效利用,進而應用前景也受到限制�；谀壳皣鴥韧怅P于Ti O2光催化材料的研究進展可知通過理論和實驗的工作都表明摻雜改性其半導體的能帶結構,可以明顯的提高Ti O2的可見光響應。金屬離子摻雜Ti O2其摻雜離子存在可能導致大量缺陷的產(chǎn)生使其扮演復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能級雖然沒有充當載流子復合中心的作用,但是研究發(fā)現(xiàn)制備過程中所用高溫退火將使得非金屬摻雜離子的濃度減小,這個缺點限制了非金屬元素摻雜到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缺點而表現(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驗的方法解釋金屬（Mo）和非金屬（N）離子摻雜Ti O2中陰陽離子的協(xié)同作用,具體研究內容如下:（1）介紹了理論計算的一些基本知識和所采用的計算工具及計算步驟,并采用了基于... 

【文章來源】：河南大學河南省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

當以TiO2和photo作為主題搜索時在科學索引中每年發(fā)表的文章數(shù)

圖 1-2 半導體光催化劑光催化反應機制荷分離是決定光催化反應的重要因素。各種各樣的方法被用來，在高溫下制備半導體催化劑使其高度結晶而減少電荷復合中的納米結構如納米線（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，一維的納米結構表現(xiàn)出更好的光催化活荷傳輸并能減少電荷復合。再者，構建內建電場或化學勢差也效手段。反應是一系列光電分離的過程。理論上，光催化反應包括兩個化反應。導帶上的電子可以主導還原反應并且還原能力決定穴可以參與氧化反應并且氧化能力決定于價帶的位置。對光解催化劑的導帶位置應該比 H+/H2(0 V Vs NHE, pH = 7)還原電勢 O2/H2O (1.23 V Vs NHE, pH = 7)的還原電勢更正。有時一些特為自身活性中心，尤其是發(fā)生在金屬氧化物半導體表面的氧化

1-3 TiO2的不同相結構（a）銳鈦礦（b）金紅石（c）板鈦礦（d）TiO2(學上來說，金紅石是最穩(wěn)定的相，然而銳鈦礦、板鈦礦、TiO2相可以通過其他三個相結構高溫煅燒而得。典型的從銳鈦礦到和其同事詳細的研究[24]。銳鈦礦 TiO2顆粒的相變實際開始于團終導致塊體的相變。因此，這一過程通常由顆粒尺寸的變大來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制如下：從板鈦礦到金紅石的相紅石轉變，相變過程中用紫外拉曼光譜可以觀察到準 H2Ti3O7B)到金紅石相變類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/化學性質已經(jīng)應用在不同的領域的還是將其作為太陽能轉換材料，主要集中對銳鈦礦和金紅石

【參考文獻】：
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]. 吳樹新,馬智,秦永寧,齊曉周,梁珍成.  物理化學學報. 2004(02)



本文編號：3564470