[01812564]铁酸盐-二氧化钛纳米复合光催化剂的合成与光催化性质

以二氧化钛纳米材料为基础的半导体光催化技术在环境治理方面因具有高效、节能、可循环再利用等特点，因而倍受人们的重视。本工作针对单一二氧化钛纳米光催化剂在实际应用中存在太阳能利用率低和光催化活性不高这些不足，从能带设计和纳米复合出发，在国际率先尝试利用窄带隙铁酸盐和二氧化钛纳米粒子之间的耦合和协同作用来改善光催化性能，设计出了几种对可见光敏感的铁酸盐-二氧化钛等纳米复合光催化剂；探索了通过共沉淀、微乳液、溶胶-凝胶和胶体化学等多种方法相结合法进行纳米复合的方法，制备出了包括铁酸锌-二氧化钛、铁酸铝-二氧化钛、铁酸镍-二氧化钛、铁酸铜-二氧化钛和铁酸镁-二氧化钛等多种纳米复合材料；发现了铁酸铝、铁酸锌、铁酸镍等铁酸盐纳米粒子的修饰可以拓展二氧化钛的光谱响应至可见光范围，因而可以显著提高二氧化钛光催化降解有机物的效率；较系统地研究了铁酸盐纳米掺杂对二氧化钛结构相变的影响以及结构相变与光催化活性之间的相关性；提出了能带耦合和共掺杂协作增强二氧化钛光催化性能的机制，为开发在污水处理及空气方面有实用价值的纳米复合光催化剂奠定了基础。