可见光活性空心微球的微波水热制备与光催化性能研究

高活性光催化材料的制备是光催化领域的前沿和热点之一。本项目提出采用微波水热原位Ostwald熟化自转变方法制备可被可见光激活的高活性空心微球光催化材料，研究实验条件对空心微球形貌、微结构和光催化活性的影响规律；比较传统水热方法和微波水热方法所制备样品的形貌、微结构和光催化性能之间的差异。微波水热方法的优点在于：微波加热速率快、均匀、能够在短时间、低温下合成粒度细和分布均匀的材料，有利于解决光催化材料晶化与比表面积之间的矛盾，避免晶粒的局部异常长大；微波加热的热惯性小，关闭电源后，试样即可快速降温，有利于单分散颗粒的形成；热能利用效率高，可大大节约能量，达到节能减排的目的。我们已经采用微波水热方法制备了Ag-TiO2纳米复合空心微球，充分证明了该研究工作设想的可行性。本研究将丰富光催化材料的制备方法和科学，促进空心微球在环境净化领域中的应用。

项目执行期间,研究了半导体无机空心微球光催化材料的微波水热制备与光催化性能，银基光催化材料的光腐蚀和光腐蚀阻止方法，空心半导体氧化物微球的化学诱导自转变制备，光催化分解水制备氢气、染料敏化太阳能电池、选择性光催化等；多篇研究论文发表在多种国际著名刊物上，如：Nanoscale、J Mater Chem、Green Chem、J Phys Chem C、Appl Catal B等。发表SCI收录论文52篇，所有论文均发表在国际刊物上，发表论文被SCI引文1000余次。申请了8项国家发明专利,已获得国家发明专利授权1项。项目执行期间共毕业了6位博士研究生和13位硕士研究生, 出站博士后6人，目前课题组在读研究生有30位（5位博士，25位硕士）和博士后研究人员3位。建立了较为广泛的国际学术交流与合作关系。