稀土掺杂对半导体光催化剂性能影响的进展(特邀)

光催化是能够利用太阳能进行能源转化和环境治理的环保方法。稀土元素在光催化中具有独特的电荷调控机制和光学改性机制,能够有效提升传统半导体的光催化活性。首先,从提升半导体光催化剂光电性能和降低载流子复合率方面,介绍了稀土元素的掺杂对半导体光催化剂性能的调控,并根据稀土元素的分类和掺杂所占组元数的不同,分别从一元稀土掺杂、二元共掺杂到多元及高熵稀土掺杂的角度综述了稀土改性半导体光催化剂的研究进展和相应的光催化动力学机理。通过总结可知,稀土元素较大的原子半径能够有效地引起半导体光催化剂的晶格畸变从而增加半导体的缺陷,达到细化颗粒度,暴露催化剂活性位点的作用;同时,稀土元素特殊的能带结构能有效调整半导体光催化剂的光电性能,促进载流子的高效分离并拓宽其可见光的响应范围,促进光催化反应高效进行。最后,阐述和总结了稀土元素改性对于半导体光催化剂活性改善的重要意义并进行了展望。

窄带隙半导体光催化剂用于四环素降解研究进展

四环素类抗生素因其良好的药用价值被广泛用于畜牧和医疗等行业。大量的四环素类抗生素随着排泄物流入生态环境,造成生态系统失衡,并对人类健康构成巨大威胁。因此,实现四环素的有效降解具有重要意义。光催化技术以成本低和无二次污染等优势成为降解四环素抗生素最具潜力的技术之一。根据四环素类抗生素的基本结构和毒性的研究情况,对窄带隙半导体光催化剂用于四环素类污染物的研究及性能提升进行学术分析归纳,根据科学研究的趋势提出未来研究方向。

二氧化钛半导体光催化技术研究进展

半导体光催化氧化技术是一种新型的现代水处理技术 ;由于它能广泛地利用天然能源———太阳能 ,且对多种有机物有明显的降解效果 ,具有广阔的应用前景 ,近年来 ,半导体光催化已成为光化学领域及环境保护领域中的研究热点之一 .介绍了近年来国内外二氧化钛 (TiO2 )半导体光催化技术的研究进展 ,主要涉及TiO2 光催化氧化机理、高活性TiO2 光催化剂的制备与改性、TiO2 担载及该技术在环境保护中的应用等方面的研究 .

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 .

半导体光催化剂的研究现状及展望

半导体光催化氧化技术是一种新型的现代化水处理技术,对多种有机物有明显的降解效果,具有广泛的前景。本文简要综述了半导体光催化剂的研究开发现状,并对存在的问题和未来的发展动向进行简要分析。列举了近几十年来关于光催化研究的部分成果,内容涉及到光催化作用机理、光催化剂类型、TiO2半导体光催化剂的改性、光催化剂的固定化等各方面。最后,指出了存在的问题及今后的研究趋势。

半导体光催化降解十二烷基苯磺酸钠的研究

本文以工业级锐钛矿型 Ti O2 ( C- 1 )、自制纳米锐钛矿型 Ti O2 ( C- 2 )、掺铁 Ti O2 ( C- 3)及Ti O2 - Sn O2 复合催化剂 ( C- 4)对十二烷基苯磺酸钠 ( DBS)模拟有机废水进行了光催化降解研究 ,结果表明 ,改性 Ti O2 催化剂 ( C- 2、C- 3、C- 4)对 DBS的光降解有不同程度的改善 ,其中以 C- 2与 C- 3效果最好。在该实验条件下 ,反应 60 min后 DBS去除率达 90 %以上 ,CODCr去除率也将近70 %。此外 ,以 C- 1为催化剂 ,考察了 p H值及外加 H2 O2 对

半导体光催化氧化技术的研究进展

作为一种高级氧化工艺,半导体光催化氧化技术能有效降解多种对环境有害的污染物,使污染物矿化为CO2、H2O及其他无机小分子物质 在诸多半导体光催化剂中,TiO2由于无毒、催化活性高、氧化能力强、稳定性好、成本低,成为最常用、也是最具潜力的一种光催化剂 阐述了TiO2光催化氧化的反应机理,介绍了决定TiO2光催化性能的因素及提高其活性的方法,总结了光催化反应器的发展及影响光催化反应效率的因素,并展望了半导体光催化氧化技术的前景。

一种新型的半导体光催化剂——纳米氧化亚铜

半导体光催化技术是解决环境污染问题的有效手段,从光催化的催化机理出发,在分析了二氧化钛光催化剂的局限性的基础上,介绍了一种新型的可见光型半导体光催化剂——纳米氧化亚铜,对其制备方法和在光催化剂方面的研究进展作了综述,并对光催化剂的应用及未来研究方向进行了展望。

光解水制氢半导体光催化材料的研究进展

自从Fujishima-Honda效应发现以来,科学研究者一直努力试图利用半导体光催化剂光分解水来获得既可储存而又清洁的化学能———氢能。近一二十年来,光催化材料的研究经历了从简单氧化物、复合氧化物、层状化合物到能响应可见光的光催化材料。本文重点描述了这些光催化材料的结构和光催化特性,阐述了该课题的意义和今后的研究方向。

可见光响应光解水制氢的半导体光催化剂

研究开发可见光响应的光催化剂一直是光解水制氢的首要目标。近年来通过能带调控等手段实现光催化剂的可见光化被广泛研究,并取得了令人注目的进展。本文综述了通过能带调变实现可见光化的各种手段,包括TiO2掺杂特别是阴离子掺杂、能响应可见光的新型固溶体和单相光催化材料的开发以及Z-型反应系统的构筑,以及通过电子结构的分析阐述其可见光化的机理。

新型光解水制氢用半导体光催化材料的研究进展

综述了钛酸盐、钽酸盐和铌酸盐为主的层状钙钛矿型光催化材料,简述了层状钙钛矿型光催化剂光解水的机理,比较了各种层状钙钛矿型结构材料的催化活性,分析了影响活性的原因,并对层状钙钛矿型结构光催化材料的研究和应用提出了一些自己的观点。

石墨相氮化碳与半导体光催化剂复合研究进展

叙述了近年来国内外石墨相氮化碳(g-C_3N_4)与半导体复合光催化剂的制备方法、提高其光催化活性途径及常见复合催化剂的研究进展,以进一步揭示在半导体光催化剂复合研究中所面临的主要难题及今后改进措施,认为应继续采用多种手段共同改性g-C_3N_4光催化剂,以便提高其光催化高效性及稳定性;研究其它不同修饰剂对g-C_3N_4的光吸收和光催化协同效应机理、光生电子与空穴在修饰条件下发生分离的物理机制;进一步探索g-C_3N_4光催化全解水反应机制,为g-C_3N_4在处理水中污染物、治理空气污染物、光解水制氢等领域提供更多的应用前景。

p-n复合半导体光催化剂研究进展

综述了p-n复合半导体光催化剂的光催化原理及研究现状。根据p-型材料种类,将p-n复合半导体光催化剂分为4类:p-型半导体材料为镍氧化物、p-型半导体材料为钴氧化物、p-型半导体材料铜氧化物及由其它p-型半导体材料组成的"p-n结型"、"二极管"式p-n复合半导体光催化剂,分别对其研究状况进行了介绍。提出了当前p-n复合半导体光催化剂研究中存在的一些问题,并对未来的研究方向进行了探讨。

环境中有机污染物的半导体光催化降解研究进展

应用半导体二氧化钛光催化剂促进氧化降解环境中常见有机污染物是一种有效的清洁处理技术。对光催化活性的半导体的必要性质、影响光催化效率的内在因素以及反应器、反应条件等方面的因素进行了讨论。

钨基半导体光催化剂研究进展

钨基半导体材料作为光催化剂通常具有较小禁带宽度,能吸收可见光,可表现较好的光催化活性,近年来引起了人们的广泛关注.另外它们的结构、形貌和比表面积可以根据不同的合成方法进行调控.阐述近年来发展的氧化钨、钨酸盐、掺杂钨酸盐,以及复合钨酸盐等典型钨基半导体光催化材料研究进展.着重从光催化原理、形貌控制、比表面积及能隙调节等方面分析结构和光催化性能的关系,并在此基础上对钨基半导体光催化剂的发展和研究方向进行展望.

钛酸四丁酯水解制备TiO_2半导体光催化剂研究

研究了钛酸四丁酯水解制备TiO2 粉末的两大影响因素R值 (R是水和钛酸四丁酯的摩尔比 )和烧结温度 .通过光催化氧化五氯苯酚钠实验 ,结合对催化剂晶型结构、比表面积的表征分析 ,综合评价所制备的催化剂 .实验结果表明 ,当R =10 0、烧结温度为 6 5 0℃、烧结时间为 1h ,钛酸四丁酯水解所制备的TiO2 半导体光催化剂催化活性和使用寿命均比较理想 .从晶型结构分析 ,当催化剂中锐钛矿和金红石按一定比例共存时 ,其催化活性较单一金红石或锐钛矿高 .实验认为锐钛矿与金红石的最佳比约为

半导体光催化氧化在有机废水处理中的应用与研究进展

简要介绍了半导体光催化氧化降解有机物的作用机理,重点阐述半导体光催化氧化在处理有机废水中的应用,并就该技术之不足对其应用前景和发展方向作了展望。

半导体光催化剂的研究进展

光催化剂在处理废水、还原水制氢、还原CO2等领域有着巨大的应用潜能。针对环境污染、能源短缺现象,分析利用半导体光催化剂改善这一现象的发展现状及应用前景。半导体光催化剂由于其自身的优异特性,受到人们的关注。从光催化剂的形成与发展、反应机理、催化剂改性等方面进行论述。

天然半导体光催化与异养微生物粪产碱杆菌的生长代谢

土壤中广泛存在含铁、锰氧化物等天然半导体矿物(鲁安怀,2003)。经前人研究,天然半导体金红石的光催化作用能有效促进化能自养微生物氧化亚铁硫杆菌(Acidthiobacillus ferrooxi-dans)的生长(吕明等,2008)。对于含有天然半导体矿物和有机质的土壤体系中。