金属有机框架材料在光催化中的应用

金属-有机框架材料(metal-organic frameworks,MOFs)是一类基于金属离子与有机配体组装而成的配位多孔材料,具有高比表面积、多活性位点、结构可剪裁、易功能化等特征.相当一部分MOFs能够表现出类半导体的行为,其有序结构不利于光生电子-空穴复合中心的产生,同时其多孔特性更是便于光生载流子的快速/高效利用.因此,近年来MOFs材料在光催化领域受到越来越广泛的关注与研究.本文从光催化反应类型出发,包括光催化染料降解、光催化有机物转化、光催化裂解水产氢、光催化水氧化、光催化二氧化碳还原反应等,总结了近年来MOFs及其复合催化剂设计合成及在光催化领域的应用研究进展,同时简要介绍了部分MOF衍生材料在光催化领域的应用,并对MOFs材料在光催化领域的应用前景进行了展望.     

水处理中多相光催化反应器的研究进展

 自从光催化技术应用于水处理以来,光催化反应器的研究就有了一些报道. 本文对影响光催化反应器效率的因素如光源种类、反应器结构、催化剂状态等进行了分析,总结了近年来国内外研制及应用的一些典型的光催化反应器,给出了其结构图. 指出了光催化氧化法应用过程中需要解决的一些关键问题.     

无机氧化剂在光催化氧化技术中的应用

光催化氧化作为高级氧化技术的一种在环境保护领域具有重要的应用前景。就目前而言,量子效率低、反应速度慢等缺点制约了光催化氧化的应用。投加无机氧化剂能够通过抑制空穴电子对的复合及产生其它氧化物种等方式强化光催化、提高光催化效率,推进光催化在实际中应用的进程。本文较详细地阐述了不同无机氧化剂强化光催化的机理、研究进展,并对无机氧化剂在光催化氧化中的应用前景进行展望。     

纳米TiO_2掺杂改性与光催化性能研究

从TiO2的光催化降解机理入手,详细论述了纳米TiO2光催化性能,对近年来提高纳米TiO2光催化活性的多种方法进行了介绍。列举了纳米TiO2光催化降解处理染料废水、农药废水等应用,提出了环保领域中的应用研究现状、存在问题及其解决途径。     

碘氧化铋光催化剂的合成、改性及净化一氧化氮

光催化技术因其节能、高效、无二次污染等特点,在低浓度一氧化氮(NO)污染治理方面展现出了巨大潜力。在众多半导体材料中,碘氧化铋(BiOI)光催化剂具有窄带隙和独特的层状结构,有利于可见光吸收和电子空穴对分离,展现出了良好的光催化活性和稳定性,近十几年来备受关注。本文综述了BiOI半导体材料光催化净化NO的最新研究进展,阐述了BiOI晶体形貌与晶面调控对其光催化性能的影响;重点介绍了各类改性方法如表面修饰、离子掺杂、异质结构筑等对BiOI光催化活性的提升机制,并提出了该研究方向所面临的挑战与应用前景,旨在为设计高活性BiOI基光催化材料以及高效处理低浓度NO污染提供理论借鉴与技术支撑。     

钙钛矿型氧化物的制备与光催化性能研究进展

综述了近年来国内外钙钛矿型氧化物的制备方法及其影响因素,总结了这类材料在光催化降解有机物和光催化分解水方面的研究进展,讨论了光催化反应机制及影响光催化活性的因素,并展望了今后对钙钛矿型氧化物研究与应用的发展方向.     

微波场助光催化氧化及其应用

从半导体光催化机理、微波制备光催化剂和微波场助光催化反应等几个方面,简述微波在光催化领域中应用的研究现状和进展,探讨了微波-紫外光的耦合对提高光催化量子效率的作用.     

全固态Z-Scheme光催化材料应用于二氧化碳还原和光催化分解水研究进展

由两种不同的半导体催化剂和电子传输介质建立的Z-Scheme光催化体系,通过在可见光照射下分别在两种半导体催化剂上进行氧化反应和还原反应,实现两步法光催化分解水和二氧化碳还原.相较于离子型Z-Scheme光催化体系,全固态Z-Scheme光催化体系具有适用范围广、无副反应、光源利用率高等特性,具有更加广阔的应用前景.在此,我们简述了Z-Scheme光催化体系的反应机理,综述了全固态Z-Scheme光催化体系在光催化分解水和光催化还原CO₂领域的应用,并对未来全固态Z-Scheme光催化体系的发展进行了展望.     

光催化脱硫及组合技术研究进展

光催化技术因其选择性好、操作条件温和、收率高等特点而在环境保护领域显示出极大优势。综述了光催化技术在天然气、轻质油、煤等燃料能源脱硫领域的研究和应用,分析了光催化技术与超声波、微波、微生物等技术组合的反应机理和应用现状,并对光催化组合技术在燃料脱硫领域的研究进行了展望。     

半导体光催化研究进展与展望

评述了目前半导体光催化在国内外的研究概况,并对存在的问题和未来的发展动向进行简要分析.列举了近30年来关于光催化研究的部分成果,内容涉及光催化剂的制备(包括新催化剂的开发, TiO2、 ZnO、 CdS等光催化剂的各种改性或修饰)、光催化作用机理研究、光催化技术的工程化、光催化技术的各种应用研究和产品开发等等从基础到应用研究的各个方面.总体上来看,半导体光催化基本上是一个没有选择性的化学过程,所以再进行大量的不同反应物的光催化活性的评价研究意义已不是很显著,认为未来的半导体光催化研究应该集中在机理的深刻认识、光响应范围宽和量子效率高的催化剂制备、半导体光催化技术工程化及新型光催化产品开发方面.     

TiO2光催化反应及其在废水处理中的应用*

TiO₂ 多相光催化能利用太阳能有效降解多种对环境有害的污染物, 使有害物质矿化为CO₂、H₂O 及其它无机小分子物质。本文综述了TiO₂光催化的机理, 提高光催化能力的途径, 多种具有代表性污染物的光催化降解处理方法,以及目前尚存在的一些问题,扼要介绍了近年来TiO₂光催化反应及其在废水处理中应用的研究进展及应用前景。     

Anatase/Bronze TiO2 Heterojunction: Enhanced Photocatalysis and Prospect in Photothermal Catalysis

TiO₂ heterojunction with different TiO₂ phases has been widely adopted for enhanced photocatalysis. Therein, a less common anatase/bronze TiO₂ heterojunction, also named as anatase/TiO₂(B) heterojunction, has recently drawn increasing interest. In this review, the structural advantages of anatase/bronze TiO₂ heterojunction for enhanced photocatalysis is highlighted in terms of less lattice mismatch and better charge separation at the interface. Besides photocatalysis, the anatase/bronze TiO₂ heterojunction is proven a promising candidate for heat-assisted photocatalysis, named as photothermal catalysis. Further, the anatase/bronze TiO₂ heterojunction can serve as a good model to evaluate the strategy for improved photocatalysis and even photothermal catalysis. Herein, the recent attempts on boosting the photocatalytic and photothermal catalytic performance of anatase/bronze TiO₂ heterojunction are summarized. It is expected that this review would arouse renewed interest for revisiting TiO₂ heterojunction in photocatalysis, photothermal catalysis and other advanced photocatalysis.     

微波强化光催化氧化技术研究现状及展望

综述了微波强化光催化氧化的处理效果和机理,并对催化剂投量、光源、溶解氧、温度等相关因素对处理效果的影响进行了详细阐述.最后对微波强化光催化的应用前景进行了展望.     

可用于环境修复的半导体光催化剂及其改性策略研究进展

多相光催化技术作为一种直接利用太阳光降解多种污染物的先进氧化工艺在环境修复领域的研究中引起了广泛关注.在多相光催化过程中,半导体材料在太阳光的激发下,其强大的氧化/还原能力可快速高效降解各种污染物.研究者通常根据环境中污染物的状态和种类选择合适的半导体材料及修饰策略,构建高效多相光催化体系,探究光催化材料在环境修复中的...     

半导体氧化物光催化裂解水制氢

本文综述了半导体氧化物光催化裂解水制氢的反应机理,以及近年来半导体光催化裂解水制氢的研究进展。讨论了各种因素对材料光催化性能的影响以及改性方法,并对今后的研究方向提出了一些建议。     

半导体氧化物光催化裂解水制氢

本文综述了半导体氧化物光催化裂解水制氢的反应机理，以及近年来半导体光催化裂解水制氢的研究进展。讨论了各种因素对材料光催化性能的影响以及改性方法，并对今后的研究方向提出了一些建议。     

New insight into daylight photocatalysis of AgBr@Ag: synergistic effect between semiconductor photocatalysis and plasmonic photocatalysis

Noble metal nanoparticles (NPs) are often used as electron scavengers in conventional semiconductor photocatalysis to suppress electron-hole (e(-)-h(+) ) recombination and promote interfacial charge transfer, and thus enhance photocatalytic activity of semiconductors. In this contribution, it is demonstrated that noble metal NPs such as Ag NPs function as visible-light harvesting and electron-generating centers during the daylight photocatalysis of AgBr@Ag. Novel Ag plasmonic photocatalysis could cooperate with the conventional AgBr semiconductor photocatalysis to enhance the overall daylight activity of AgBr@Ag greatly because of an interesting synergistic effect. After a systematic investigation of the daylight photocatalysis mechanism of AgBr@Ag, the synergistic effect was attributed to surface plasmon resonance induced local electric field enhancement on Ag, which can accelerate the generation of e(-)-h(+) pairs in AgBr, so that more electrons are produced in the conduction band of AgBr under daylight irradiation. This study provides new insight into the photocatalytic mechanism of noble metal/semiconductor systems as well as the design and fabrication of novel plasmonic photocatalysts.     

TiO2光催化反应及其在废水处理中的应用

TiO₂ 多相光催化能利用太阳能有效降解多种对环境有害的污染物, 使有害物质矿化为CO₂、H₂O 及其它无机小分子物质。本文综述了TiO₂光催化的机理, 提高光催化能力的途径, 多种具有代表性污染物的光催化降解处理方法,以及目前尚存在的一些问题,扼要介绍了近年来TiO₂光催化反应及其在废水处理中应用的研究进展及应用前景。     

TiO2光催化反应机理及动力学研究进展

光催化处理环境污染物是基于催化反应过程中的一些自由基对污染物的氧化或还原作用，反应途径通常是HO·攻击或穴直接攻击，对可见光敏感的化合物也可能通过激发态来分解。动力学的表述多数符合L－H模式，广泛研究了L－H模式下的吸附与催化活性的关系，对动力学的研究也是了解其反应机理的重要途径。     

TiO2光催化反应机理及动力学研究进展

光催化处理环境污染物是基于催化反应过程中的一些自由基对污染物的氧化或还原作用,反应途径通常是HO·攻击或穴直接攻击,对可见光敏感的化合物也可能通过激发态来分解。动力学的表述多数符合L－H模式,广泛研究了L－H模式下的吸附与催化活性的关系,对动力学的研究也是了解其反应机理的重要途径。