光催化表/界面原位表征系统

Photocatalysis becomes a potential water treatment technique because of its efficiency, economy and ‘green’. Although the researchers developed a series of effective photocatalysts and photocatalysis systems, some intrinsic problems in the photocatalysis process were still not very clear. Focused on these problems, this application will develop a set of ‘in situ surface and interface characterization system for photocatalysis’ on the basis of ultra-high vacuum system according to the features of photocatalysis in situ measurements. The functions of the system include Reflection-Adsorption IR Spectroscopy (RAIRS), Temperature Program Desorption (TPD), Quadrupole mass spectrometer (QMS), Low Energy Electron Diffraction/Auger Electron Spectroscopy (LEED/AES). The system will develop a new method for photocatalysis study.

光催化技术以其经济、高效、绿色等优点成为目前最具产业化应用前景的低浓度、高毒性、难降解有机污染物处理技术，虽然研究者已开发出一系列高效的光催化剂及光催化体系，但是，对光催化反应过程中最本质的一些问题有待解决，它直接影响着光催化理论和技术的深入。本申请将重点针对光催化反应原位表征及测试的特点，围绕光催化反应过程中的本质科学问题，研制一套建立在超高真空系统中的光催化表/界面原位表征系统，主要功能包括原位反射红外光谱测试、程序升温反应/脱附、原位质谱测试、低能电子衍射/俄歇电子能谱联合测试等，通过本项目的研究，将建立可同时实现催化材料表面分析、反应历程在线监测、痕量物种的原位定性定量测定等功能的光催化反应分析测试系统，将为光催化领域提供新的研究手段。

本项目围绕光催化反应过程中的本质科学问题研究的需要，成功研制加工了一套建立在超高真空系统中的光催化表/界面原位表征系统，主要功能包括原位反射红外光谱测试、程序升温反应/脱附、原位质谱测试、低能电子衍射/俄歇电子能谱联合测试、氩离子溅射等,可同时实现原位光照下催化材料表面分析、反应历程在线监测、痕量物种的原位定性定量测定等功能，为光催化机理方面的研究提供新的手段。该系统的各项技术指标均达到或超过项目计划目标，申请国家发明专利1项。