纳米TiO2表面羟基的结构特征及在光催化中的作用

光催化剂低光量子效率和太阳光利用率的技术应用瓶颈和光催化理论基础薄弱是未来光催化科学发展必须解决的两大问题，这有赖于对催化剂结构（晶体结构、电子结构和表面结构）以及结构与性能相关性等基本科学问题的理解。搞清TiO2的表面羟基的结构特征以及在光激发条件下的行为，有助于了解不同形态TiO2表面结构差异以及认识反应物分子的吸附和光催化转化本质。深入研究不同晶相纳米TiO2表面羟基的种类、数量和分布以及光激发行为; 研究一些典型有机污染物分子和O2、H2、CO、CO2和NOx等无机分子在光照和无光照下与这些TiO2表面羟基的相互作用、反应基质的吸附量和吸附态,并结合对这些TiO2光催化活性的评价，以探测不同晶相纳米结构TiO2表面缺陷和构效关系，阐明不同结构表面羟基在光催化过程中的作用和地位，这对从分子水平上诠释和理解发生在光催化剂表面的光催化微观机制和催化剂开发具有重要理论和实际意义。