半导体表面氟化及其光催化氧化有机物的研究

众所周知，二氧化钛等半导体光催化能引发众多有机物的氧化或降解。但是，目前的量子效率还难以满足实际应用的要求。我们的前期研究发现，在悬浮液中加入氟离子，能够显著加快游离羟基自由基的生成，提高氯苯酚等有机物的降解效率（最高可达15倍）。这是因为在液固界面形成了氟氢键，从而促使表面羟基自由基发生脱附，并有效抑制光生载流子的复合。根据这一半导体光催化新机理，本项目拟开展二氧化钛和（羟基）氧化铁光催化剂表面氟化物的固载化研究，以期获得光催化效率优越和性能稳定的新型氟化物-半导体复合光催化剂。将系统研究表面氟化膜的形成方法、结构组成、半导体的晶体结构和表面特征等诸多因素对复合催化剂水中稳定性、光催化产生活性自由基和氧化降解有机物的影响及其反应机理。该项目的开展不仅具有重要的学术价值，同时也有望加快半导体光催化环境保护或有机选择性氧化的实际应用进程。