新型TiO2/N-TiO2异质结构光催化剂制备与可见光催化机制

针对N掺杂TiO2可见光催化前沿领域中没有解决的科学与技术问题，从急需要提高紫外－可见光作用下光催化性能的关键出发，创新设计TiO2/N-TiO2异质结构，在纳米尺度上耦合；提出一步溶剂热法，利用晶态TiO2掺氮溶解与重新晶化作用，形成结构稳定的异质结构；利用各种分子光谱表征纳米异质结构的表面物理化学与光物理化学性能，揭示N掺杂方式、含量与可见光活性的规律，阐明N-TiO2可见光催化的机制；利用紫外－可见光双光子耦合光催化机理优化TiO2/N-TiO2异质结构，发展新的氮掺杂制备方法，制备太阳光作用下具有特别优势的光催化材料。为有效地利用太阳光，实现具有重大经济价值与社会意义的光催化新技术提供理论基础，为非金属掺杂TiO2光催化的突破提供新的方向。本研究在目前国内外研究十分活跃的纳米材料与光催化前沿领域具有重大的科学价值，在能源、环境领域具有重要的战略意义。