可见光响应型纳米结构光催化剂的能带设计及高效率化研究

探索新型光催化剂的设计原理，研究过渡金属复合氧化物半导体的能带结构，特别是对价带进行调节和控制的方法。通过对过渡金属复合氧化物半导体光催化剂的能带设计和控制，开发在可见光下高效分解水制取氢气及降解有机污染物的新型纳米结构光催化剂,具体为:.1．确定含钽铌过渡金属的光催化剂的能带结构，特别是价带电子结构。进行理论计算，设计具有d-d电子轨道跃迁能带结构的新型可见光响应型光催化剂，找出最适合于水分解及有机污染物降解的能带结构。.2．研究纳米半导体光催化剂的粒子尺寸对光催化效率的影响，确定纳米半导体光催化剂的材料设计和开发方法，制备大比表面积纳米结构的光催化剂。.3．研究光催化剂的缺陷对光催化效率的影响，制备高结晶度的纳米结构光催化剂。研究光生载流子迁移过程，通过对内部及表面缺陷的研究，确定表面化学反应与光催化效率的关系。.4．进行模拟实际太阳光下的实验研究，为开发高效光催化剂提供科学依据。