等离子体光催化剂的设计、微波非水液相合成和光催化机理研究

纳米贵金属在可见光驱动下呈现的等离子体光催化现象突破了其在光催化系统中的助催化剂角色，有望给光催化领域带来新的发展视角和开辟新的设计途径。与传统光催化剂相比，具有双重光吸收功能的等离子体光催化剂能够更有效的利用太阳光全谱。因此，设计和开发新型高效、宽谱等离子体光催化剂有着重要的学术意义和应用价值。本项目拟选取BiOX（X = Cl，Br，I）半导体为载体担载贵金属Ag，基于微波非水液相合成策略构建Ag-BiOX等离子体光催化剂体系，研究贵金属负载量、粒子尺寸以及半导体类型对光催化性能的影响规律，探讨半导体和贵金属在光催化过程中所承担的功能和扮演的角色；借助表面光电子谱（SPS）、瞬态光伏测量技术（TPV）以及光电化学（PEC）等手段，揭示贵金属和半导体间的电荷迁移规律，阐明该体系的光催化机理，期望藉此为设计和制备新型高效、宽谱等离子体光催化剂提供可靠的科学依据和理论基础。

纳米贵金属在可见光驱动下呈现的等离子体光催化现象突破了其在光催化系统中的助催化剂角色，有望给光催化领域带来新的发展视角和开辟新的设计途径。与传统光催化剂相比，具有双重光吸收功能的等离子体光催化剂能够更有效的利用太阳光全谱。因此，设计和开发新型高效、宽谱等离子体光催化剂有着重要的学术意义和应用价值。本项目基于不同合成方法学（如微波非水液相法、溶剂热法、水热法、化学转移法等）构建多种贵金属-半导体等离子体光催化系统，如Ag/BiOCl, Ag/AgCl, Ag/AgBr等，深入研究了贵金属和半导体二者在等离子体光催化过程中的作用，获得了半导体与贵金属间的光生电荷迁移机制。另一方面，通过水热技术实现了BiOCl单晶纳米片的控制合成，揭示了该体系中晶面依赖的光催化活性和内部自建电场取向的规律，推动了光催化理论发展。同时，我们还发现晶面效应亦存在于BiOBr和FeWO4等催化体系。此外，我们还探索了一类新型铁基金属-有机框架化合物可见光光催化系统。