TiO₂基复合光催化剂研究进展

陈顺生^1,2，曹鑫¹，陈春卉¹，周毓雯¹，卢小菊³

1. 湖北理工学院数理学院2. 湖北大学物理与电子科学学院铁电压电材料与器件湖北省重点实验室3. 湖北理工学院化学化工学院

摘 要：TiO₂具有化学性质稳定,无毒,价格低廉,易回收等特点被广泛应用于光催化领域。然而由于其带隙较宽,只对紫外光响应,且产生的光生电子-空穴对易复合,导致光催化活性低。研究表明,通过与TiO₂复合形成复合光催化剂能显著改善上述问题。介绍了与TiO₂复合的几种常用方法的基本原理和研究进展。半导体复合方法可以形成内建电场,在内建电场作用下实现光生电荷的有效分离。贵金属沉积方法则利用贵金属上富集电子的特点,分离电子-空穴对,延长光生电荷的寿命,纳米金属的表面等离子体共振效应则可以拓宽催化剂对光的响应范围。通过与碳材料或有机染料复合则可以提高TiO₂对可见光的吸收率,扩大光响应范围,同时能加快光生电荷的转移,减少其复合。最后简要分析了几种方法中存在的问题和未来发展方向。

关键词：TiO2;异质结;光生电荷;降解;染料敏化;Z型光催化剂;