半导体氧化物/石墨插层结构的光催化活性及其界面电子转移效应

光激发氧化钛引起价带电子跃迁，通过受激电子和空穴的不同转移方式，纳米氧化钛可以获得特殊的光催化性能，降解有机无机污染物净化环境。光催化过程的量子效率取决于受激电子数量以及受激电子－空穴的复合率。本项目在研究氧化钛/石墨插层结构特征和光催化活性的基础上，研究氧化钛层纳米结构伴随的电子态变化对插层界面隧穿电子转移的影响。研究将比较不同能带结构半导体氧化物/石墨插层结构的光电性能、半导体氧化物插层界面的隧穿电子效应、不同波段光激发下隧穿电子转移的特征、以及特征光催化表征物在电子隧穿作用下的光催化降解过程，探索半导体氧化物/石墨插层界面结构和界面电子隧穿的条件和规律、半导体氧化物隧穿电子转移至石墨导电层对光激发电子－空穴复合禁阻的微观机理，以及不同插层结构光电化学过程的共同基础和各自特征。通过以氧化钛为主的半导体氧化物/石墨插层纳米结构和电子转移过程的研究，优化纳米材料的量子效率及光催化活性。