改性TiO2光催化剂的研究进展.pdf

第 43卷第 8期 应 用 化 工 Vo1．43No．8 2014年 8月 AppliedChemicalIndustry Aug．2014 改性 TiO2光催化剂的研究进展 孙洋洋，杨倩怡，郝姣，古利勇 (长安大学 环境科学与工程学院，陕西 西安 710054) 摘 要：通过叙述TiO：光催化剂的反应机理，分析由于 自身因素 (晶型、粒径)而影响光催化性能。针对 目前研究 较成熟的掺杂和负载这两种改性方法作以综合论述，并提出光催化剂改性的其他途径及前景。 关键词：改性TiO 光催化剂；掺杂；负载 中图分类号：X131．2；06．1 文献标识码 ：A 文章编号：1671—3206(2014)08—1486—03 TheresearchprogressofmodificationofTiO2photocatalyst SUN 一 ，YANGQian—yi，HAOJiao，GULi—y0 (SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering，Chang’anUniversity，Xi’an710054，China) Abstract：Thereactionmechanism ofTiO2issummarized，includingtwofactors：crystalshapeandparticle size．Forpresentstudy，dopingandloadaretwoeffectivewaysto improvetheefficiencyofmodification methodsdotocomprehensivetreatment，andputforwardotherwaystoimproveandtheprospectsofTiO2． Keywords：modificationofTiO2photocatalyst；doping；load 1972年，日本科学家发现了当光辐射 TiO 单 型：锐钛矿型、金红石型和板钛矿型。不同晶型对光 晶电极，可持续发生氧化还原反应并光解产生0：和 催化性能有截然不同的影响，研究证明只有锐钛矿 H 的现象，这一发现使利用光能成为可能。1976 型和金红石型的TiO具有光催化活性。因为锐钛 年，加拿大科学家研究报道了TiO悬浮液在紫外光 型TiO 具有颗粒小、表面积大，吸附能力和氧化能 照射下可降解持久性有机污染物，这一重大发现开 力强的优势，所以是光催化效果较好的一种晶型。 启了TiO光催化降解有机污染物的科学之门。这 虽然锐钛矿型TiO在低温下较稳定，但经过高温处 两大发现奠定了光催化的基础。TiO 光催化技术 理后，晶格会产生大量的缺陷，这些缺陷会产生较多 作为一种环境友好的污染治理技术，在废水废气净 的氧空位来捕获电子，从而具有更高的光催化活性。 化、抗菌环保等领域有着广泛的应用前景。 金红石型的TiO 是3种晶型中最稳定的结构，但是 1 光催化反应机理 经过高温处理后，颗粒大量烧结，导致其比表面积急 剧下降，造成金红石型的TiO 光催化活性降低。单 随着科学家的不断探索，TiO：降解污染物的基 一 锐钛矿型TiO 和金红石型TiO：的光催化活性均 本原理也逐渐被证明。即当TiO：吸收光子后，价带 较差，而其按一定 比例混合后有更高的催化活 上的电子被激活，跃过带隙，进人导带，同时在价带 性 J。这