非金属掺杂TiO2的可见光活性及机理研究进展.pdfVIP

第29卷第6期 四 川 环 境 Vo1．29，No．6 2010年 12月 SICHUAN ENVIRONMENT December2010 · 综 述 · 非金属掺杂 TiO2的可见光活性及机理研究进展 陈秀琴 ，张跃军，詹建益 (浙江建设职业技术学院城建系，杭州 311231) 摘要：光催化荆TiO 因其大禁带宽度 (E=3．2eV)，致使不能有效地利用太阳能，因此研究开发可见光响应的TiO 就成为当前光催化剂研究的关键课题。非金属掺杂可使 TiO 响应可见光，文章综述 了各种非金属 (N、S、P、C、B 和 卤素)掺杂TiO，光催化剂在可见光范围的响应、光催化性能以及它们可能的响应机理，提出了可见光响应型光催化 剂现存 的问题和发展方向。 关 键 词：二氧化钛；非金属掺杂；光催化剂 中图分类号：X754 文献标识码 ：A 文章编号：1001-3644(2010)06-0107-05 ResearchProgressofVisibleLightActivity ofTio2Doped 、】lrithNonmetalandItsM echanism CHENXiu．qin．ZHANGYue-jun，ZHANJian—yi (ZhejiangCollegeofConstruction，Hangzhou311231，China) Abstract：Thelargeenergygap(E=3．2eV)forTiO2resultsinlimitofitsefficiendyutilizingthesolarenergy．Thereforede· velopmentofvisiblelightresponsivenessofTiO2isoneofthemostimportantsubjectsofphotocatalystresearch．Ithasprovedthat TiO2canresponsesvisiblelightbydopingnonmeta1．InthispaperthevisiblelihgtresponseofTiO2bydopingnonmetalssuchas N，S，P，C，B andhalogen，thecorrespondingphotocatalysisperformancea8wellasmechnaism werereviewed．Thepresent problemsexistedandfuture developingtrendwereputforward． Keywords：Titaniumdioxide；non-metal doping；photocatalyst 1 引 言 的光催化剂 。 1972年 Vujishima和 Honda…发现水在受光照 由于TiO：禁带宽度为 3．2eV，仅能吸收利用 的TiO：上发生光催化氧化还原反应并产生氢，标 太阳光中波长小于387．5nm 的紫外光，对太阳能 志着多相光催化时代的开始。TiO 是一种 n型半 的利用率较低。因此，为提高 TiO 光催化活性， 导体型材料，化学性质稳定、耐光腐蚀 ；具有较大 通常从 以下几个方面人手 ： (1)提高激发 电荷分 的禁带宽度、氧化还原电位高、光催化反应驱动力 离，抑制载流子复合 以提高量子效率 ； (2)扩大 大、光催化活性高等优点。纳米TiO 具有块状材 起作用光的波长范围以提高太阳光的利用率。Asahi 料所不具备的表面效应、量子尺寸效应 、小尺寸效 等 于 2001年发现非金属掺杂的TiO：一N 具有 良 应和宏观量子隧道效应 ，且具有 比表面积大 ，磁性