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毕业论文网 > 文献综述 > 材料类 > 高分子材料与工程 > 正文

新型光催化剂的制备与应用文献综述

 2020-06-07 21:25:36  

摘要:因为近些年来的环境污染与能源短缺问题越来越严重,而光催化技术具有解决能源和有机物污染处理问题的潜在应用前景,所以得到了广泛的研究与应用并且成为研究的热点之一。

本文简述了光催化剂的作用原理及较系统地介绍了强还原性无金属光氧化还原催化剂N-芳基吩恶嗪目前的研究现状及成果 20世纪70年代日本东京大学教授藤山岛昭发现,单晶电极不仅可分解水还可以分解其它物质,由此揭开了光催化反应的序幕. 由于对能源和环境问题的高度关注,关于光催化材料的研究开发逐年盛行起来。

1997年发现二氧化钛薄膜有超亲水性,有防雾和自洁功能,这更激起了对光催化剂的研究热潮。

但就现在而言,至今报道的光催化剂仅只在紫外光区域是有效的。

因此, 为了有效地利用太阳光,希望在可见光下也具有光催化活性。

实验证实,如量子化学预测的那样,和他们的二氢吩嗪类似物相似,吩恶嗪光敏催化剂的光激发态具有强还原性,而且当它们具有电荷转移特性时性能尤其优异。

而且一个关键发现显示,催化循环期间,维持吩恶嗪催化剂的平面构象促进合成已知大分子。

由此,我们使用核心取代吩恶嗪作为优于紫外线吸收吩恶嗪以及以前报道的有机光催化剂的可见光光致产酸催化剂来催化有机催化的原子转移自由基聚合。

光催化原理如图1(figure 1)所示. 当能量大于半导体禁带宽度的光照射到半导体上时,电子吸收光的能量而由价带跃迁到导带,从而在半导体内产生电子和空穴,电子和空穴由半导体内部迁移至表面,并与存在于周围的氧和水反应产生活性氧种。

这些活性氧种具有强的氧化力,从而可用于环境净化、光催化分解水制氢等. 表1(table 1)列出了各种半导体光催化剂的禁带宽度. 由于禁带宽度不同,因而激发每一种半导体所需的光能也不同。

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