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物理化学学报  2016, Vol. 32 Issue (9): 2185-2196    DOI: 10.3866/PKU.WHXB201605255
综述     
TiO2光催化剂的晶面效应研究进展
陆阳*()
Recent Progress in Crystal Facet Effect of TiO2 Photocatalysts
Yang LU*()
 全文: PDF(18313 KB)   HTML 输出: BibTeX | EndNote (RIS) |
摘要:

光催化剂的晶面效应对制备新型光催化剂、理解光催化机理和提高光催化效率起到至关重要的作用,正受到越来越多的关注。本文综述了二氧化钛晶面效应的研究进展,主要包括二氧化钛晶面效应的研究方法、新现象及其在构筑光催化剂方面的应用。最后总结和展望了二氧化钛晶面效应的未来挑战和发展方向。

关键词: TiO2晶面光催化构效关系各向异性    
Abstract:

The crystal facet effect of photocatalysts has aroused increasing attention owing to its importance for the synthesis of novel photocatalysts, understanding photocatalytic mechanisms, and enhancing photocatalytic efficiency. In this paper, the research approaches, recently discovered phenomena, and the application of the facet effect of TiO2 are reviewed. The prospects and challenges of using the crystal facet effect of TiO2 photocatalysts are discussed.

Key words: TiO2    Crystal facet    Photocatalysis    Structure-activity relationship    Anisotropy
收稿日期: 2016-04-12 出版日期: 2016-05-25
中图分类号:  O643  
基金资助: 国家自然科学基金(51372248);国家自然科学基金(51432009)
通讯作者: 陆阳     E-mail: ylucas@126.com; yanglu@issp.ac.cn
作者简介: 陆阳,男,1988生,2016年于中国科学院大学获得博士学位,目前的研究兴趣包括:功能纳米材料设计和构筑、光/电催化、太阳能电池和传感器等
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陆阳

引用本文:

陆阳. TiO2光催化剂的晶面效应研究进展[J]. 物理化学学报, 2016, 32(9): 2185-2196, 10.3866/PKU.WHXB201605255

Yang LU. Recent Progress in Crystal Facet Effect of TiO2 Photocatalysts. Acta Phys. -Chim. Sin., 2016, 32(9): 2185-2196, 10.3866/PKU.WHXB201605255.

链接本文:

http://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB201605255        http://www.whxb.pku.edu.cn/CN/Y2016/V32/I9/2185

图1  采用理论计算研究二氧化钛电子转移晶面依赖性22
图2  光化学沉积法实现晶面选择性沉积Pt或PbO2的TiO2颗粒的扫描电子显微镜(SEM)照片14
图3  单分子荧光成像法表征TiO2的光电子转移晶面依赖性质30
图4  单分子荧光成像法表征探针分子在锐钛矿{001}和{101}晶面上的有效吸附位点69
图5  电子自旋共振技术研究锐钛矿{001}和{101}晶面上的电荷转移和光催化反应过程27
图6  三种不同主要暴露晶面的二氧化钛材料的SEM照片29
图7  锐钛矿二氧化钛颗粒表现出晶面依赖的电导率36
图8  采用光电化学方法比较锐钛矿{001}和{101}面的光催化活性74
图9  一块TiO2(110)晶体沿平行于表面的诸多方位呈现体相电阻各向异性79
图10  锐钛矿{001}面高暴露的二氧化钛纳米片阵列直接生长在氟掺杂氧化锡(FTO)导电基底上77
图11  锐钛矿二氧化钛的{001}和{101}晶面的电子态密度(a);“表面异质结”能级示意图(b)81
图12  晶面选择性沉积铂的二氧化钛纳米晶及其产氢效率34
图13  单一钒酸铋和沉积了金属或氧化物的钒酸铋的SEM照片41
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