TiO2-SiC復(fù)合材料光電響應(yīng)和光催化研究.pdf

1、隨著工業(yè)發(fā)展,環(huán)境污染問題越來越受人們的關(guān)注。光催化利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng),能有效地將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,從而達(dá)到分解礦化污染物的目的。在眾多光催化劑中表現(xiàn)最為活躍的是TiO2,因其無毒無害、穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)、不產(chǎn)生二次污染、持久的光催化效果而受到各界的廣泛關(guān)注。但是作為光催化劑的TiO2因?yàn)榻麕挾却?3.2eV)、光激發(fā)載流子復(fù)合率高而存在太陽能利用效率低、轉(zhuǎn)化效率低兩大缺點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)通過半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)復(fù)合能夠增強(qiáng)TiO2基光催化劑的太陽能

2、利用效率、降低光激發(fā)載流子的復(fù)合,從而增強(qiáng)光催化效果。
　　VOC是一類在裝飾裝修材料普遍產(chǎn)生的氣體,因?yàn)榕c人們生活息息相關(guān)并對人體有毒有害而受到關(guān)注。在如何快速篩選能夠催化分解VOC氣體的光催化材料的問題上,本課題組經(jīng)過長期的潛心研究終于開發(fā)出一套高通量氣氛下的光電流測試平臺,借助光催化和光電響應(yīng)之間的緊密聯(lián)系有望達(dá)到快速篩選光催化材料的目的。
　　本文以光催化材料的親水性和疏水性為切入點(diǎn),選擇了疏水性的SiC與親水性的T

3、iO2相結(jié)合,用絲網(wǎng)印刷技術(shù)制作了用于高通量氣氛下的光電流測試平臺的材料芯片,測試了不同比例的TiO2/SiC復(fù)合材料在不同濃度水蒸氣的氣氛下的光電流,研究發(fā)現(xiàn)少量SiC的加入能夠增加復(fù)合材料在濕潤條件下的光電流幅值及其持續(xù)性。通過在不同濕度條件下光催化降解甲苯的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了光催化與光電流的對應(yīng)關(guān)系。此外,為達(dá)到快速分離光激發(fā)載流子、提升光催化效果的目的,還研究了不同頻率正弦、方波交流以及不同大小直流電場輔助下的TiO2光催化性能,結(jié)果發(fā)