微等离子体氧化制备三维改性TiO2/Ti光电极及在可见光下光电催化性能、机理研究

通过光电极材料表征和电化学性能测试手段、及有机物光电催化降解实验，研究微等离子体氧化过程工艺参数对光电极晶体结构、表面性质、电化学性能、光电催化性能影响，优化高催化活性光电极表面成膜条件；研究光电极膜层中非金属掺杂对提高可见光吸收效果的影响；研究单层丝网TiO2/Ti光电催化氧化体系中，传质特性与光强、外加电场、量子效率、反应速度之间的重要关系；研究水中难降解有机污染物在三维改性TiO2/Ti光电极表面吸附、传质、催化降解的机理及动力学规律。本项目核心是提出采用微等离子体氧化法制备丝网填充床半导体光电极，通过调整膜层的微观结构，实现膜层的功能设计。目标是研制出具有优异传质特性、高催化活性、高量子化效率、高稳定性的三维填充床半导体光电极，以解决分散型光催化剂难以回收和负载型光催化剂效率低的难题。本成果不仅对材料科学、应用电化学、纳米科学具有重要的理论意义，而且在水处理领域具有重要的应用价值。