二氧化钛颗粒表面光催化反应过程.pdf

石 油 化 工 2012年第41卷第2期 PETR0CHEMICAL TECHN0L0GY ·219 · ■ 评 二氧化钛颗粒表面的光催化反应过程 韦冰心，王亭杰，赵 琳，陈 林，金 涌 (清华大学 化工系，北京 100084) [摘要]综述了TiO：颗粒表面光催化反应过程的研究进展。以电子空穴机理为主线 ，结合必威体育精装版研究结果，分析了电子空穴机 理的具体反应历程。并按照光生电子空穴分离、自由基产生和自由基氧化3个过程分析了TiO颗粒表面光催化反应历程，重点 分析了自由基产生过程，明确TTi和0；等基团的形成过程和在光催化反应过程中的作用。基于TiO光催化反应历程，提出了 TiO光催化活性的调控措施。通过提高电子和空穴复合几率，可抑制Ti0：的光催化活性；通过减小禁带宽度 ，或抑制电子和空 穴复合，可提高TiO，的光催化活性。 [关键词]二氧化钛；光催化；光生电子；光生空穴；自由基 [文章编号]1000—8144(2012)02—0219—05 [中图分类号]TQ426 [文献标识码]A PhOtOcatalyticReactionProcessonTitaniaParticleSurface WeiBingxin，WangTingjie，ZhaoLin，ChenLin，JinYong (DepartmentofChemicalEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China) [Abstract]Thephotocatalyficreactionprocessontitaniaparticlesurfaceanditsresearchprogress wereanalyzed．Accordingtotheelectron—holemechanism thedetailedreactionprocesswassummarized combiningthenewestresearch achievements，includingtheseparation ofthephotoelectron and photohole，formationofthefreeradicalsandoxidationoftherfeeradicals．Thefomr ationofTi and 0iandtheirrolesinthephotocatalyticprocesswereclarified．Basedonthephotocatalyticreaction mechanism，thecontrolofTiO2photocatalyticactivitywaselucidatedsystematically．Thephotocatalytic activitycanberestrictedbyprovidingplentyrecombinationsitesandincreasingcapturecapabiliytfor photoelectronsandphotoholeswithaspeciallycoatedfilm．Theactivitycanbeincreasedbyreducing thebandgapordoping specificionstoform capturesitesofrrestriction oftherecombination of photoelectronandphotohole． [Keywords]titania；photocatalysis；photoelectron；photohole；freeradical TiO，有 “白色颜料之王”的美誉，广泛用于涂 为光催化剂的降解作用。 料、塑料、化纤、造纸、光敏材料等行业；同时， 有关TiO，的光催化活性有较多研究报道，但 TiO，在光照尤其是紫外光照射条