多酸、聚苯胺协同增强半导体氧化物光催化活性的研究

For the sustainable development of national economy and creat green-earth, the removement of chemical pollution for environment protection and clean energy supplies is a hard poject currently. photocatalysis has emerged as one of the most promising pollution-free technologies because it represents an easy way to utilize the energy of either natural sunlight or UV-light illumination to degrade organic pollutant and offer green energy resources.In this project, polyoxometalates/polyaniline/semiconductor oxide ternary micro/nano-composite as subject and the interrelationship of "approach of synthesis-microstructure-synergetic effect-photocatalytic activity"as train of thought were investigated. The synergetic effects of polyoxometalates (POMs) and polyaniline (PANI) followed with the capacity and dispersion of semiconductor particles on PANI matrix, which has an influence on semiconductor oxide's photocalytic activity will be discussed by the number. In addition, we will grope for the internal logic of structure-property and build an approach for preparation POMs/PANI/oxide ternary composite with micro/nano-structure in low cost, decentralized and high photocatalytic activity. Some valuable theory information of photocatalytic material in high activity and cost performance with self intellectual property right for practical application will be offered.

消除各类化学污染、保护生态环境、提供无污染可再生能源是促使当前国民经济可持续发展创建绿色地球的核心问题。光催化氧化法有效利用紫外、可见光等光源降解有机污染物，消除污染危害，提供清洁能源是近几年来备受关注的污染治理绿色新技术。本项目拟以多酸/聚苯胺/氧化物三元微/纳米复合材料为研究对象，以"制备方法-微观结构-协同作用-光催化活性"之间的联系为研究思路，系统研究多酸、聚苯胺的协同作用及氧化物颗粒在聚苯胺基体上表面分散、负载情况对半导体材料光催化活性的影响。探索其内在联系，建立一种多酸/聚苯胺/氧化物三元微/纳米复合材料的制备方法。同时降低产品成本，消除粉体团聚影响，提高氧化物光催化活性，为制备具有自主知识产权、性价比高、催化活性高的聚苯胺/氧化物光催化功能材料提供理论支持。

光催化氧化法有效利用紫外、可见光等光源降解有机污染物，消除污染危害，提供清洁能源是近几年来备受关注的污染治理绿色新技术，提高光催化材料或载体的比表面积对增强材料的光催化活性具有重要意义。本项目：一、采用溶剂热法合成高比表面积的二氧化锡海胆球作为载体，制备多酸掺杂的聚苯胺/二氧化锡三元微/纳米复合材料，系统研究多酸、聚苯胺的协同作用对半导体材料光催化活性的影响。探索不同溶剂、多酸浓度、不同多酸类型对聚苯胺在二氧化锡载体上的负载情况和对罗丹明B光催化降解活性的影响，对降低产品成本，消除粉体团聚影响，提高氧化物光催化活性的聚苯胺光催化功能材料提供理论支持；二、采用对比的冰冻聚合法和常温聚合法合成了硅钨酸掺杂的聚苯胺/银复合物，系统研究制备方法、试剂浓度对银颗粒在聚苯胺材料中的分散负载情况的影响，探索多酸对聚苯胺紫外及可见光光敏性质的影响；三、采用普通的常温聚合法制备由矩形纳米管组成的高纯度、高比表面积的聚苯胺刺球状结构，探索聚苯胺微/纳米结构与溶液浓度、苯胺单体浓度、掺杂酸及氧化剂浓度、掺杂酸类型、操作条件、聚合温度、聚合时间等影响因素之间的联系，对阐明聚苯胺微/纳米结构的形成机制具有重要的指导意义，同时为高比表面积的聚苯胺材料的普适性合成提供理论和技术支持。