TiO2表面性质对光催化降解有机污染物的影响及机理研究
半导体表面是光催化反应的场所,光生空穴和电子必须扩散到半导体表面才能与吸附在那里有机物和氧气发生反应而引发有机污染物的降解。因此,在各种活性物种如在影响光催化活性和光催化机理的参数中, 光催化剂的表面性质有着极其特殊的作用。研究TiO2表面结构和表面修饰对其光催化性能的影响,不但为提高光催化效率提供有效途径而且对我们理解光催化的本质过程有着重要的意义。如采用溶胶一凝胶法在 TiO2表面修饰一层Al(Ⅲ）,发现处于有机染料污染物和TiO2纳米粒子之间的A12O3薄层能够抑制注入电子与有机污染物正离子自由基的复合反应,从而促进有机污染物向 TiO2的界面电子转移以及有机污染物的可见光催化降解；用HF对TiO2光催化材料进行修饰和改性,F处理大大加快了污染物的降解速率,降解机理也不一样,并第一次用直接的证据证明了有机污染物在TiO2和 F-TiO2表面的吸附模型,并讨论了吸附模式和降解机理之间的关联（图1）；通过TiO2 结晶前后对其进行磷酸处理制备了磷酸修饰的TiO2光催化材料,发现在磷酸修饰体系中生成了更多的羟基自由基（图2）。
表面性质 光催化降解 有机污染物 溶胶一凝胶法 吸附模型
陈春城 马万红 籍宏伟 赵进才
中国科学院化学研究所 北京 100190
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2011-09-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）