催化原理經(jīng)典

光催化原理與應(yīng)用Principles

and

Applications

of

Photocatalysis福州大學(xué)光催化研究所國(guó)家環(huán)境光催化工程技術(shù)研究中心當(dāng)前第1頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)李旦振、王緒緒、劉平、付賢智一、光催化簡(jiǎn)介－高學(xué)性科能發(fā)復(fù)展合背環(huán)景境凈化材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究光催化技術(shù)：

最有前景的新技術(shù)之一環(huán)境污染當(dāng)前第5頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)能源緊缺一、光催化簡(jiǎn)介高－性學(xué)能科復(fù)發(fā)合展環(huán)背境景凈化材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究光催化技術(shù)是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的可以利用太陽(yáng)能進(jìn)行環(huán)境凈化和能源轉(zhuǎn)化的新技術(shù)。H2OH2,

O2CO2，

H2OPractical

ApplicationsFundamental

Research將低密度的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為高密度的化學(xué)能（氫能）通過(guò)光催化反應(yīng)分解各種污染物和殺滅細(xì)菌與病毒Organics（甲醛、苯、PCB、二惡英、染料、農(nóng)藥…）能源光催化環(huán)境光催化價(jià)帶導(dǎo)帶CO2,

CH4當(dāng)前第6頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)有用化學(xué)品光催化合成一、光催化簡(jiǎn)介高－性學(xué)能科復(fù)基合礎(chǔ)環(huán)與境原凈理化材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究光催化學(xué)科是催化化學(xué)、光電化學(xué)、半導(dǎo)體物理、材料科學(xué)和環(huán)境科學(xué)等多學(xué)科交叉的新興研究領(lǐng)域。還原價(jià)帶當(dāng)前第7頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)導(dǎo)帶有機(jī)污染物氧化多相光催化過(guò)程本質(zhì)上是光誘導(dǎo)的氧化－還原反應(yīng)過(guò)程22H

O

→

H

+

?

O2C

H

+

7

?

O

→

h6vCO

+

3H

O6

6

2

2

2催化劑hv催化劑一、光催化簡(jiǎn)介高－性技能術(shù)復(fù)特合征環(huán)境凈化材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究吸附技術(shù)光催化技術(shù)吸附技術(shù)生物降解技術(shù)催化氧化技術(shù)高溫焚燒技術(shù)不能分解污染物、吸附飽和使用周期短、二次污染對(duì)難生物降解污染物無(wú)能為力處理?xiàng)l件要求苛刻系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性較差能耗較高、催化劑中毒反應(yīng)副產(chǎn)物二次污染能耗高、產(chǎn)物二次污染光催化環(huán)保技術(shù)的特征：可以直接利用太陽(yáng)光凈化環(huán)境——綠色、節(jié)能室溫下徹底降解污染物——特別是有毒難降解有機(jī)污染物…有效殺滅細(xì)菌、病毒——包括典型致病菌、SARS、流感病毒…安全、無(wú)二次污染——污染物被徹底氧化分解為CO、H

O等無(wú)害產(chǎn)物2

2廣譜、長(zhǎng)效——上百種應(yīng)優(yōu)先考慮的污染物幾乎都可被降解，催化劑長(zhǎng)期使用當(dāng)前第8頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)一、光催化簡(jiǎn)介高－性應(yīng)能用復(fù)領(lǐng)合域環(huán)境凈化材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究醫(yī)療衛(wèi)生建材行業(yè)光能轉(zhuǎn)化化學(xué)工業(yè)生物制藥國(guó)防軍事印染行業(yè)光催化技術(shù)應(yīng)用家用電器當(dāng)前第9頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)光催化技術(shù)在眾多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景：一、光催化簡(jiǎn)介－高學(xué)性能科復(fù)前合沿環(huán)境凈化材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究難題一

:

量子效率低

(～4%)難題二

:

太陽(yáng)光利用低

(～5%)難題三:

工程化關(guān)鍵技術(shù)(反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、催化劑負(fù)載、壽命…)核心：高效光催化劑及構(gòu)-效關(guān)系關(guān)鍵：提高光催化過(guò)程效率的途徑本質(zhì)：光催化過(guò)程的作用機(jī)理技術(shù)難點(diǎn)科學(xué)問(wèn)題還原有機(jī)污染物氧化TiO2●從理論和應(yīng)用上解決這些問(wèn)題是國(guó)際光催化領(lǐng)域的研究前沿與熱點(diǎn)光催化應(yīng)用的重大科學(xué)與技術(shù)難題3.2

eV當(dāng)前第10頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)－合總環(huán)體境進(jìn)凈展化情材況料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究近年來(lái)國(guó)內(nèi)外針對(duì)光催化領(lǐng)域的重大科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題，開(kāi)展了系統(tǒng)深入研究，在提高光催化過(guò)程效率、實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光光催化過(guò)程和解決工程化關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題等方面有所突破，光催化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。當(dāng)前第11頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)高研性究能進(jìn)復(fù)展合－環(huán)總境體凈化進(jìn)材展料情及況其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究*據(jù)ISI數(shù)據(jù)庫(kù)檢索，包括：ARTICLE,REVIEW,LETTER,NEWS

ITEM,EDITORIALMATERIAL,CORRECTION

等。國(guó)際光催化基礎(chǔ)研究十分活躍，論文數(shù)量持續(xù)增加！●當(dāng)前第12頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)展合－環(huán)總境體凈進(jìn)化展材情料況及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究中國(guó)光催化研究已進(jìn)入國(guó)際前沿，2005年以來(lái)我國(guó)的光催化研究論文數(shù)已經(jīng)躍居世界第一。2008年發(fā)表論文的數(shù)量：中國(guó)>日本>美國(guó)>韓國(guó)…當(dāng)前第13頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)高研性究能進(jìn)復(fù)展合－環(huán)新境型凈化光材催料化及劑其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究1.光催化的核心是光催化劑，近年來(lái)新型光催化劑研究取得重要進(jìn)展。采用多種先進(jìn)的方法和手段，設(shè)計(jì)并制備出一系列具有高效、高穩(wěn)定性和可見(jiàn)光誘導(dǎo)性能的新型光催化劑，大大拓展

了光催化劑的多元性和應(yīng)用可選擇性。能帶調(diào)控表面修飾半導(dǎo)體復(fù)合離子摻雜固溶體形成量子尺寸效應(yīng)水熱合成模板劑合成微波溶劑熱合成…

…結(jié)構(gòu)調(diào)控組成調(diào)控提高光催化性能活性當(dāng)前第14頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)活性穩(wěn)定性可見(jiàn)光誘導(dǎo)二、光化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)－合新環(huán)型境光凈化化材劑料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究TiO2基新型光

化劑納米固體超強(qiáng)酸型光

化劑SO

4

2

-/TiO

2

,

SO

4

2

-/SiO

2

-TiO

2

,

Pt-

SO

4

2

-/

TiO

2窄帶無(wú)機(jī)半導(dǎo)體敏化型可見(jiàn)光光

化劑In

VO

4

/TiO

2

，La

VO

4

/TiO

2

，PS/TiO

2

，PZT/TiO

2金屬或金屬離子摻雜型光

化劑Pt/TiO

2

，

M

3

+

/TiO

2

(M

3

+

=

Gd

3

+

，La

3

+

，Pr3

+

)非金屬摻雜型光

化劑TiO

2

-

x

Nx

/ZrO

2

，I7

+

-I-/TiO

2

，

，具有分級(jí)結(jié)構(gòu)的TiO2中空纖維光

化劑具有類(lèi)分子篩結(jié)構(gòu)的TiO2光

化劑非TiO2新型光

化劑非金屬聚合物可見(jiàn)光光

化劑g-C

3

N

4

，mpg-C

3

N

4

，F(xiàn)e/

g-C

3

N

4單一和多元金屬氧化物納米光

化劑β-Ga

2

O

3

，Zn

2

Ge

O

4

，Bi2

WO

6

，Pb

Bi2

Nb

2

O

9

，Bi2

Mo

O

6

，

Sr2

Sb

2

O

7

，

Zn

2

Sn

O

4

，

Ca

Sn

O

3固溶體型納米晶可見(jiàn)光光

化劑In(OH)y

Sz

，Znx

Cd

1

-

x

S

，M

2

+

/

In(OH)y

Sz

(Cu,Zn)金屬氫氧化物/硫化物納米光

化劑In(OH)3

，

In

OOH

，

Zn

In

2

S

4

，

Sb

2

S

3分子篩光

化劑Fe/HZSM-5

，

Ag/ZSM-5

，F(xiàn)e/Y，Ti/MCM-41Nafion膜負(fù)載的納米光

化劑Cd

S/Nanfion，Zn

O/Nafion設(shè)計(jì)制備的兩大類(lèi)、十二個(gè)系列的40多種新型光

化劑：當(dāng)前第15頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)－合新環(huán)型境光凈催化材劑料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究例1納米固體超強(qiáng)酸型高效光催化劑（SO42-/TiO2）解決的關(guān)鍵問(wèn)題－TiO2光催化劑量子效率低通過(guò)超強(qiáng)酸中心捕獲光生電子和納米量子尺寸效應(yīng)，有效抑制了光生電子－空穴的重新復(fù)合，實(shí)現(xiàn)了高效、穩(wěn)定的光催化過(guò)程。超強(qiáng)酸化效應(yīng)：當(dāng)前第16頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)光生載流子有效分離；●氧化-還原能力增強(qiáng)；O2吸附能力增強(qiáng)；

●

載流子遷移距離縮短；抑制晶相轉(zhuǎn)變。

●

比表面積增大。量子尺寸效應(yīng)：Adv.

Mater.,

2005

,

17

,

99J.

Photochem.

Photobiol.

A

,

2006

,

179

,

339Micropor.Mesopor.Mater.,

2008

,

110

,

543采用制備新方法，研制出具有多孔性、大比表面、高銳鈦礦含量和納米晶粒度等結(jié)構(gòu)特征的新型固體超強(qiáng)酸光化劑(發(fā)明專(zhuān)利ZL

98115808.0)。與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)光

化劑（德國(guó)

Degussa

P-25

TiO2）相比，光

化活性提高1-3倍，并實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用。※※化劑比表面積（m

2

/

g）孔體積（ml/

g）銳鈦礦含量（%）平均晶粒度（nm）酸強(qiáng)度（H

0

）氧吸附量(mmolg-

1

)光

化活性（%）甲醛溴代甲烷乙烯SO

42

-/

TiO

21540

.211005

.6≤

-

12

.440

.5496

.044

.935

.8TiO

2

(P-

25

)50—7530≥

-

3

.00

.3146

.810

.912

.8二、光化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能復(fù)－合新環(huán)境型凈光化材化料劑及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究當(dāng)前第17頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二三、、已光開(kāi)催展的化工基作礎(chǔ)與成高研果性究—能應(yīng)進(jìn)復(fù)用展基合礎(chǔ)－環(huán)研新境究型凈光化催材化料劑及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究已有方法制備的TiO2基可見(jiàn)光光催化劑（有機(jī)染料敏化、非金屬元素N、B等摻雜）容易失活，難以實(shí)際應(yīng)用。例2穩(wěn)定高效的異質(zhì)結(jié)型可見(jiàn)光光催化劑（InVO4

/TiO2）※TiO

2

(101

)In

VO

4

(200

)TiO

2In

VO

44007000.09TiO

N2

-

x

xIn

VO

4/4/T

i

O

2In

VO40.00

TiO2500

600Wavelength

(nm)0.06F(R)0.03采用穩(wěn)定的窄帶無(wú)機(jī)半導(dǎo)體4

2InVO與TiO形成異質(zhì)結(jié),使二者能帶耦合，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定、高效、可見(jiàn)光誘導(dǎo)的光催化過(guò)程。解決的關(guān)鍵問(wèn)題－TiO2不能吸收利用可見(jiàn)光；TiO2基可見(jiàn)光光催化劑不穩(wěn)定（失活）J.

Mater.

Chem.,

2006,

16,

1116J.

Photochem.

Photobiol.

A,

2008

,

193

,

213當(dāng)前第18頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)Photochem.

Photobiol.

Sci.,

2006,

5,

653Environ.

Sci.

Technol.

,

2009

,

43

,

4164二三、、光已開(kāi)催展化的工基作礎(chǔ)與成高研果性究—究能應(yīng)進(jìn)用復(fù)展基合礎(chǔ)－環(huán)研新究境型凈光化催材催料化及劑其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究可見(jiàn)光下（450≤λ≤900

nm），能將苯等多種污染物高效降解至CO2，并具有很好的活性穩(wěn)定性。已應(yīng)用于光催化環(huán)保涂料中（發(fā)明專(zhuān)利ZL03136596.5）。020Conversio4n0(%)60Conversion環(huán)己烷

乙苯

甲苯

丙酮Produced

CO2(ppm)Produced

CO20204060Conversion

of

benzene

(%)ConversionProduced

CO

21st

run

2nd

run

3rd

run

4th

run

5th

runProduced

CO(ppm)2苯※0280204060可見(jiàn)光In

VO

4

/TiO

2當(dāng)前第19頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)Conversion

of

benzene

(%)4

6Reaction

Time

(h)紫外光TiO

2

(P

25)4％49％二、光催化基礎(chǔ)高研性究能進(jìn)復(fù)展合－環(huán)新境型凈光化材催料化及劑其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究例3P區(qū)金屬氧化物/氫氧化物新型納米光催化劑※Environ.

Sci.

Technol.,

2006

,

40

,

5799

J.

Catal.,

2007

,

250

(

1

):

12

-

18J.

Phy.

Chem.

C,

2007,111,18348J.

Phys.

Chem.

C,

2008,

112,

5850Environ.

Sci.

Technol.，2008

,

42

,

7387New

J.

Chem.,

2008

,

32

,

1843研究發(fā)現(xiàn)一元或多元寬帶隙p區(qū)金屬氧化物和氫氧化物對(duì)難降解的苯系污染物具有優(yōu)異的光催化氧化活性和抗失活能力，是一類(lèi)新型高效光催化劑。β－Ga2O3、NiGa2O4、ZnGa2O4Zn2GeO4、Bi2GeO5Sr2Sb2O7In2O3、In(OH)3、InOOH當(dāng)前第20頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二三、、已光開(kāi)展化的基工基作礎(chǔ)與研成高究果性—進(jìn)能應(yīng)展用復(fù)基－合礎(chǔ)新環(huán)研究境型凈光化材化料劑及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究解決的關(guān)鍵問(wèn)題—TiO2

難以降解苯系污染物，且容易失活活性順序:β-Ga2

O3

>γ-Ga2O3

>α-Ga2O3通過(guò)晶相結(jié)構(gòu)調(diào)控，研制出具有介孔結(jié)構(gòu)的納米β－Ga2

O3

，對(duì)苯系污染物具有優(yōu)異光化活性、深度氧化能力和活性穩(wěn)定性。β-β-與P25-TiO2相比，β-Ga2O3降解苯的光反應(yīng)80小時(shí)未發(fā)生失活現(xiàn)象?；钚蕴岣吡私?0倍；礦化率提高了22倍，※非TiO2新型高效光化劑——納米β－Ga2O3當(dāng)前第21頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光

化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)－合新環(huán)型境光凈化化材劑料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究Zn2GeO4

納米光

化劑※

模板水熱法合成的Zn2

GeO4納米棒對(duì)苯、甲苯、乙苯表現(xiàn)出優(yōu)異的光

化氧化性能，120

h連續(xù)反應(yīng)后活性依然穩(wěn)定。與TiO2

(P25)和體相Zn2

GeO4相比，納米Zn2GeO4光化活性分別提高6－16倍和5－17倍?！?dāng)前第22頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)展合－環(huán)新境型凈光化催材化料劑及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究例4固溶體型納米晶可見(jiàn)光光催化劑J.

Phys.

Chem.

C，2007

,

111

,

4727J.

Phys.

Chem.

C，2008

,

112

,

14943J.

Phys.

Chem.

C，2008

,

112

,

16046※研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)形成固溶體可有效調(diào)控寬帶隙半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)，使其吸收光譜紅移至可見(jiàn)光區(qū)，對(duì)生物難降解的染料具有優(yōu)異的光催化氧化分解活性，是一類(lèi)新型高效可見(jiàn)光光催化劑。In(OH)ySzZnxCd1-xSM2

+

/

In(OH)ySz

(M=Cu,Zn)當(dāng)前第23頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)展合－環(huán)新境型凈光化催材化料劑及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究50

nm固溶體型可見(jiàn)光光催化劑—In(OH)y

Sz以In(NO3

)3、乙二胺、硫脲為原料，水熱合成出粒徑大約為25nm、禁帶寬度大約2.4eV、可見(jiàn)光活潑的In(OH)x

Sy固溶體納米晶體。XRDTEMIn(OH)xSy(220)當(dāng)前第24頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)5

nm二、光催化基礎(chǔ)高研性究能進(jìn)復(fù)展合－環(huán)新境型凈光化催材化料劑及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究SampleNoS/

In

insyntheticsolutionS/

In

insolidsolutionCrystallitesize

(nm)SpecificSurfacearea

(m

2

/

g)100362520

.50

.04243431

.00

.066255041

.50

.09373052

.00

.1432512In(OH)y

Sz固溶體的形成，使吸收帶邊移到可見(jiàn)光區(qū)。DRSXPS當(dāng)前第25頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)高研性究能進(jìn)復(fù)展合－環(huán)新境凈型化光材催料化及劑其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究In(OH)3中摻入S，形成了S

3px和S

3py+3pz的能級(jí)。In(OH)3當(dāng)前第26頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)In(OH)2.75S0.25量化計(jì)算In(OH)ySz和In(OH)3能帶結(jié)構(gòu)二、光催化基礎(chǔ)高研性究能進(jìn)復(fù)展合－環(huán)新境凈型化光材催料化及劑其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究可見(jiàn)光下（λ>420nm），In(OH)ySz固溶體不僅能徹底地光降解RhB，而且也能有效地光催化分解丙酮空氣污染物。Possible

mechanism

of

the

visible-light-driven

photo-catalysis

onIn(OH)ySz

solid

solutions當(dāng)前第27頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)－合新環(huán)型境光凈催化材化料劑及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究例5ZnIn2S4介孔微球可見(jiàn)光光催化劑萬(wàn)壽菊狀微球采用低溫水熱合成。禁帶寬度2.2

eV,比表面積60

m2/g，最可幾孔徑～3

nm。優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需模板劑、表面活性劑和有機(jī)溶劑，低溫。Inorg.

Chem.，2008

,

9766

-

97721mmol

ZnCl2+當(dāng)前第28頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)32mmol

InCl+6mmol

TAA(硫代乙酰胺）+100mL水，pH

2～380℃,

6

h二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)展合－環(huán)新境型凈光化催材化料劑及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究當(dāng)前第29頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)高研性究能進(jìn)復(fù)展合－環(huán)新境凈型化光材催料化及劑其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究該多孔微球?qū)τ诩谆缺憩F(xiàn)出很好的可見(jiàn)光光催化降解活性（λ>420nm）。TiO

2

-

x

Nx當(dāng)前第30頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)Zn

In

2

S

4二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)展合－環(huán)新境型凈光化催材化料及劑其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究該研究論文2008年10月在美國(guó)化學(xué)會(huì)網(wǎng)站主頁(yè)的“News

andResearch”欄目報(bào)道。當(dāng)前第31頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)－合新環(huán)型境凈光化催材化料劑及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究例6非金屬聚合物半導(dǎo)體－新型可見(jiàn)光光催化劑（g-C3N4）迄今所報(bào)道的光催化劑都是含有金屬組元的材料。最近研究發(fā)現(xiàn)，不含金屬的聚合物半導(dǎo)體石墨相氮化碳（g-C

N

）具有3

4可見(jiàn)光光催化活性。將其引入光催化領(lǐng)域，開(kāi)展了初步研究，拓展了光催化研究特別是光催化材料研究的新方向。g-C3N4●當(dāng)前第32頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)展合－環(huán)新境型凈光化催材化料劑及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究石墨相氮化碳由于碳和氮是sp2雜化，其帶隙最小Liu

and

Wentzcowitch,

PRB

50

,

R10342

(1994).g-C3N4Liu

and

Cohen,

Science

245

,

841

(1989).?-C3N4Kroke

et

al.,

New

J.

Chem

26

,

508

(2002).g-C6N8Vodak

et

al.,

Chem.

Eur.

J

9

,

4197

(2003).3D-C3N4-C3N4Cubic

-C3N4Molina,

B.

et

al.

Modern

Phys.

Lett.

B

13,

193-201(1999)Molina,

B.

et

al.

Modern

Phys.

Lett.

B

13,

193-201(1999)氮化碳材料的同素異形體當(dāng)前第33頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)－合新環(huán)型境光凈催化催材化料劑及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究Graphitic

carbon

nitride石墨相氮化碳CyanamideDicyandiamideMelem氰胺雙氰胺Melamine三聚氰胺蜜勒胺Polymericmelem聚蜜勒胺g-C3

N4石墨相氮化碳的化學(xué)合成熱誘導(dǎo)自聚合熱分析525

℃當(dāng)前第34頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)－合新環(huán)型境光凈化催材化料劑及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究能帶結(jié)構(gòu)與水的氧化-還原電極電位匹配晶相結(jié)構(gòu)能帶結(jié)構(gòu)-DFT計(jì)算導(dǎo)帶價(jià)帶能帶結(jié)構(gòu)-電化學(xué)表征（～

460

nm）當(dāng)前第35頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)石墨相氮化碳的晶相與能帶結(jié)構(gòu)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)展合－環(huán)新境型凈光化催材化料劑及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究石墨相氮化碳的光吸收和光電特性光吸收特性零偏壓光電轉(zhuǎn)換特性l

>

420

nm-0.16-0.08-0.12-0.040.000.04offIph(uA)-0.20Light-dark

cycles

FTOg-C

N

/FTO3

4on光電流當(dāng)前第36頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)－合新環(huán)型境光凈催化化材劑料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究石墨相氮化碳的光催化反應(yīng)性能（1）光催化分解水反應(yīng)H2OH2＋O2可見(jiàn)光（hv>420

nm)g-C3N4l

>

420

nml

>

420

nmH2產(chǎn)氫產(chǎn)氧當(dāng)前第37頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能復(fù)－合新環(huán)型境光凈催化催材化料劑及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究（2）醇類(lèi)光催化選擇性氧化反應(yīng)R1R2Conv.(%)Sel.(%)1PhenylH57>992PhenylCH377>9934-MethlphenylH869044-ChlorophenylH79>9954-MethoxyphenylH1009564-MethylbenzoateH80>997PhCH=CH2H92648PentylCH335>999PhenylCyclopropyl3290苯甲醇苯甲醛hv

>420

nmg-C3N4,

O2（醇）當(dāng)前第38頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)（醛、酮）二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)－合新環(huán)型境光凈催化化材劑料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究（3）胺類(lèi)光催化氧化偶聯(lián)反應(yīng)N

H

2Ng-C3N4

,

O2hv

>420

nm

，80

oC當(dāng)前第39頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)－合新環(huán)型境光凈催化化材劑料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究（4）光催化選擇性氧化苯合成苯酚g-C3N4

,

H2O2hv

>420

nm

，60

oC當(dāng)前第40頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)Direct

metal-

free

oxidation

of

benzene

to

phenol

with

H

2O

2

in

neutral

conditionCatalysthvt

(h)BenzeneConv.(%)1g-C3N4-402g-C3N4+403mpg-C3N4-40.14mpg-C3N4+42.0二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能復(fù)合－環(huán)新境型凈光化催材化料劑及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究（5）染料廢水光催化降解反應(yīng)有效分解水中羅丹明B、甲基橙、亞甲基蘭、對(duì)羥基偶氮苯等染料。CO2

＋H2O可見(jiàn)光（hv>420

nm)g-C3N4RhBg-C3N4+O2g-C3N4+H2O2當(dāng)前第41頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能復(fù)合－環(huán)新境型凈光化催材化料劑及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究石墨相氮化碳光催化劑的初步改性拓寬光譜響應(yīng)范圍、提高光催化效率結(jié)構(gòu)調(diào)控金屬修飾分子設(shè)計(jì)g-C3N4當(dāng)前第42頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能復(fù)合－環(huán)新境型凈光化催材化料劑及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究C

a

rb

o

n

n

itrid

e

po

ly

m

e

r光催化性能5倍g-C3N4的分子設(shè)計(jì)與合成采用共聚合法調(diào)控氮化碳的組成、結(jié)構(gòu)和性能巴比妥酸＋二聚氰胺460→650

nm光吸收當(dāng)前第43頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)氰胺550

o

C-

S

i

O

2N

H

4

HF

2550

oC-

Si

O

2550

o

CNH4

HF

2SiO212

nmSBA-

15ompg-C3

N

4239

m

2

/gg-C3N4ompg-C3N4mpg-C3N4g-C3N4的孔結(jié)構(gòu)調(diào)控采用模板法制備多孔性、大比表面的氮化碳材料，提高效率100

nm100

nm介孔結(jié)構(gòu)mpg-

C

N3

467

-

373

m

2

/

g介孔分子篩g-C3N48

m

2

/g產(chǎn)氫活性(μmol/h)光

化效率提高8倍二、光化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能復(fù)合－環(huán)新境型凈光化材化料劑及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究當(dāng)前第44頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)g-C3N4的金屬組分修飾200

nm(

A

)負(fù)載化SBA-15光催化性能(苯→苯酚)NNNNNNNNN

NN

NNNNNNNNNNFe-g-C3N4N

NFe

3

+

N

N

NN金屬離子絡(luò)合配位,

g-C3N4

→

Fe-g-C3N4→負(fù)載化Fe含量增加CNF

e4Fe-g-C

3

N

4+4

.85Fe-g-C

3

N

4

/

SBA-15-6

.70

.3

μm0

.3

μm0

.3

μm6Fe-g-C

3

N

4

/

SBA-15+11

.9CatalysthvC

6

H

6

轉(zhuǎn)化率(%)1g-C

3

N

4+02mpg-C

3

N

4+23Fe-g-C

3

N

4-1

.8二、光催化基礎(chǔ)研究進(jìn)展－新型光催化劑當(dāng)前第45頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)g-C3N4的金屬組分修飾金屬表面修飾，

g-C3N4

→

Pt/g-C3N4

→

Pt/mpg-C3N4gg-

C-3NC4

3N4Pt/Ptgtg/

g-g--

CCCC3

N34

N4Pt二、光催化基礎(chǔ)研究進(jìn)展－新型光催化劑當(dāng)前第46頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)－合新環(huán)型境光凈催化化材劑料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究當(dāng)前第47頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)Nature

Materials,8,

76-80

(2009)J.

Am.

Chem.

Soc.,

131,

1680-1681（2009）J.

Am.

Chem.

Soc.,

131,

11658–11659

(2009)Adv.

Mater.，21,

1609–1612（2009）J.

Phys.

Chem.

C,

113,

4940–4947

(2009)Chem.

Mater.,

21,

4093–4095

(2009)Angew.

Chem.

Int.

Ed.,

49,

441–

444

(2010)●上述初步研究結(jié)果已發(fā)表在：二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能復(fù)合－環(huán)新境型凈光化催材化料劑及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究論文被美國(guó)化學(xué)會(huì)的Chemical&Engineering

News

專(zhuān)門(mén)介紹Nature

Materials論文發(fā)表一年半，他引41次“氮化碳催化劑便宜地制造氫氣”引起國(guó)際同行關(guān)注：當(dāng)前第48頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)－合新環(huán)型境光凈催化化材劑料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究吸收可見(jiàn)光；高穩(wěn)定性；不含金屬成份,廉價(jià)易得；結(jié)構(gòu)與性能易于調(diào)控；易于成膜和集成化，重量輕。值得進(jìn)一步深入研究當(dāng)前第49頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)初步研究結(jié)果表明，氮化碳聚合物半導(dǎo)體是一類(lèi)有希望的新型可見(jiàn)光光催 化材料，具有許多獨(dú)特的性能，將豐富和拓展光催化領(lǐng)域的研究?jī)?nèi)容，在 眾多方面具有廣闊的應(yīng)用前景。二、光催化基礎(chǔ)高研性究能進(jìn)復(fù)展合－環(huán)反境應(yīng)凈機(jī)化材理料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究分子篩光催化劑的活性中心研究光催化氧化過(guò)程的H2-O2耦合效應(yīng)研究界面間電子轉(zhuǎn)移對(duì)光催化反應(yīng)性能的影響研究光催化反應(yīng)機(jī)理和活性中心研究當(dāng)前第50頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)2、光催化反應(yīng)機(jī)理的研究取得進(jìn)展，初步闡明了界面間電荷轉(zhuǎn)移機(jī)理和分子篩光催化劑的活性中心結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，并對(duì)影響光催化反應(yīng)速率的關(guān)鍵因素有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)展合－環(huán)反境應(yīng)凈機(jī)化理材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究含F(xiàn)e的HZSM-5分子篩光催化活性中心的研究在以前的研究中我們發(fā)現(xiàn)商品HZSM-5具有光催化活性,并證實(shí)該活性與沸石中所含的雜質(zhì)

Fe有關(guān)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)：不同方法制備的含F(xiàn)e的HZSM-5分子篩其光催化活性隨Fe含量變化的規(guī)律不同。這說(shuō)明光催化性能與Fe在分子篩中的化學(xué)狀態(tài)和結(jié)構(gòu)有關(guān)。商品HZSM-5:

活性隨雜質(zhì)鐵含量增加而增加用離子交換引入Fe:活性隨鐵含量增加幾乎不變水熱合成引入Fe:

活性隨鐵含量增加逐漸降低J.

Phy.

Chem.

C.,

2007

,

111

,

5195

-

5202Catal.

Today,

2004,

93-95,

851例1當(dāng)前第51頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)分子篩光催化劑的活性中心研究二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)－合反環(huán)境應(yīng)凈機(jī)化理材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究UV-RamanEPRXAFSFe物種在ZSM-5中可能的化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)HZSM-5中Fe的化學(xué)狀態(tài)及局域結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的表征，結(jié)果表明有多種類(lèi)型Fe物種存在。當(dāng)前第52頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光 化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)－合反環(huán)應(yīng)境機(jī)凈理化材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究UV-Raman

spectra譜帶面積與光化活性的關(guān)聯(lián)化活性有較好的關(guān)聯(lián)，是該分子篩的光化活性中心當(dāng)前第53頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)表面孤立四配位的Fe3+物種與光。二、光化基礎(chǔ)高研性究能進(jìn)復(fù)展合－環(huán)反境應(yīng)凈機(jī)化理材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究含F(xiàn)e的HZSM-5上乙烯光

化氧化機(jī)理化反應(yīng)機(jī)理。該工作對(duì)認(rèn)識(shí)其它光化劑的分子作用機(jī)制也有借鑒作當(dāng)前第54頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)在分子水平上提出了光用。電子－空穴對(duì)激發(fā)態(tài)二、光催化基礎(chǔ)高研性究能進(jìn)復(fù)展合－環(huán)反境應(yīng)凈化機(jī)材理料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究例2光催化氧化過(guò)程的H2-O2耦合效應(yīng)研究Chem.

Comm

.,

2004

,

2304

-2305New

J.

Chem.,

2005,

29,

1514-1519Environ.

Sci.

Technol.,

2008

,

42

,

2130

–2135實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在富氧的光催化氧化體系中加入少量還原性氣體H2，能極大地提高光催化反應(yīng)速率，光催化活性提高近兩個(gè)數(shù)量級(jí)，苯100%轉(zhuǎn)化成

CO2和H2O，并有效抑制了光催化劑的失活。當(dāng)前第55頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)－合反環(huán)應(yīng)境機(jī)凈理化材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究甲苯當(dāng)前第56頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)乙苯環(huán)己烷

丙酮二、光催化基礎(chǔ)高研性究能進(jìn)復(fù)展合－環(huán)反境應(yīng)凈機(jī)化理材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究H

-O2

2O2當(dāng)前第57頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)－合反環(huán)應(yīng)境機(jī)凈理化材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究TiO2

(UV-irradiated)

→

e-

+

h+Os-Pt

+

e-

→

Os-Hs-

Pt

+

h+

→

Hs+Os-

+

Hs+

→

HO?Os-

+

Hs-Pt

→

HO-當(dāng)前第58頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)HO-

+

h+Hs

+

HO?→HO?→

H2O(8)

Os-Pt

+

Hs-Pt

→

HO?H2/O2耦合效應(yīng)—光生載流子雙捕獲協(xié)同作用機(jī)理二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)－合反環(huán)應(yīng)境機(jī)凈理化材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究例3負(fù)載型光催化劑的載體效應(yīng)研究—TiO2薄膜與導(dǎo)電基底間電子轉(zhuǎn)移對(duì)光催化性能的影響油酸的光催化分解乙烯的光催化分解產(chǎn)生這種差別的原因與基底的電子功函數(shù)有關(guān)，也與有機(jī)物的分解機(jī)理有關(guān).J.

Phys.

Chem.

B

,

2006

,

110

,

13470

-13467TiO

2

/

ITO/

glass

＞

TiO

2

/glass＞TiO

2

/

AlTi

O

/

Al

＞TiO

/glass

＞TiO

/ITO/glass2

2

2AlglassITO/

glassTiO

2

/

AlTiO

/

glass2TiO

/

ITO/

glass2Al,

glass,

ITO/

glassTiO

2

/

AlTiO

2

/

glassTiO

2

/

ITO/

glass當(dāng)前第59頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)－合反環(huán)應(yīng)境機(jī)凈理化材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究4.3Al17.63.6ITO16.74.5TiO2

/Al17.43.8TiO2

/ITO/glass17.24.0Workfunction

(

Φ)

/eVEnd

edgeenergy

/eVSamplesWork

functions

(

Φ)

determined

by

UPSAg

16.9功函數(shù)（電子逸出功）：ITO/glass>

TiO

2

>

AleTiO

2

/ITO界面上，Schottky勢(shì)壘形成，電子由2TiO轉(zhuǎn)移到ITO上。eTiO

2

/Al界面上，形成了Ohm接觸，電子從Al片上轉(zhuǎn)移到TiO

2

上。當(dāng)前第60頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)－合反環(huán)應(yīng)境機(jī)凈理化材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究油酸的降解主要通過(guò)空穴或HO·進(jìn)行，因此活性順序：TiO2/ITO/glass

＞

TiO2/glass

＞TiO2/Al乙烯的降解主要通過(guò)電子進(jìn)行，因此活性順序：

TiO2/Al＞TiO2/glass＞TiO2/ITO/glass光生空穴壽命不變eTiO2glassTiO2ITO/glass當(dāng)前第61頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)光生空穴壽命增長(zhǎng)TiO2Al光生空穴壽命減短ee×XTiO2

膜與導(dǎo)電載體基底間的電子轉(zhuǎn)移影響光生載流子的捕獲和復(fù)合二、光催化基礎(chǔ)研高究性進(jìn)能展復(fù)展合－環(huán)反境應(yīng)凈機(jī)化理材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究Pt作為電子受體，摻Pt到TiO2

對(duì)光生空穴起作用的光催化反應(yīng)有利。KI作為電子給體，摻KI到TiO2

對(duì)光生電子起作用的光催化反應(yīng)有利。該研究為光催化劑載體選擇和摻雜組分選擇提供了依據(jù)。此規(guī)律可以解釋Pt和KI摻雜對(duì)TiO2

光催化分解油酸和乙烯的影響TiO

2

-

KITiO

2

-

PtTiO

2oleic

acidethylene當(dāng)前第62頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)TiO

2

-

KITiO

2TiO

2

-

Pt三、光催化應(yīng)用研高究性進(jìn)能展復(fù)展合－環(huán)總境體凈進(jìn)化展材情料況及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究日本專(zhuān)利每年突破1000件當(dāng)前第63頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)專(zhuān)利光催化環(huán)保技術(shù)已在眾多領(lǐng)域得到實(shí)際應(yīng)用，輻射行業(yè)非常廣泛，全球已形成了一個(gè)新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)－光催化環(huán)保產(chǎn)業(yè)?！?/p>

發(fā)達(dá)國(guó)家政府及企業(yè)高度重視，投入了大量經(jīng)費(fèi)和研究力量；※新型高效光催化劑、高效光催化反應(yīng)器設(shè)計(jì)、光源傳輸和控制系統(tǒng)、光催化劑負(fù)載技術(shù)等應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)突破；※※開(kāi)發(fā)出適用于各種應(yīng)用環(huán)境的工程化高效光催化反應(yīng)系統(tǒng)與設(shè)備；光催化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展、新產(chǎn)品不斷推出。光催化應(yīng)用技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)迅速發(fā)展，關(guān)鍵技術(shù)不斷取得突破●三、光催化應(yīng)用研高究性進(jìn)能展復(fù)－合總環(huán)體境情凈況化材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究●當(dāng)前第64頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)新興光催化環(huán)保產(chǎn)業(yè)已在發(fā)達(dá)國(guó)家形成規(guī)模并呈現(xiàn)急劇增長(zhǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)?！駠?guó)內(nèi)光催化環(huán)保產(chǎn)業(yè)起步晚、發(fā)展迅速、初具規(guī)模。由于我國(guó)環(huán)境污染形勢(shì)更加嚴(yán)峻，對(duì)先進(jìn)環(huán)保技術(shù)的需求更加迫切，市場(chǎng)前景更為廣闊。三、光催化應(yīng)用研高究性進(jìn)能展復(fù)－合應(yīng)環(huán)用境示凈例化材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究室內(nèi)空氣凈化大氣凈化

土壤凈化當(dāng)前第65頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)三、光催化應(yīng)用研高究性進(jìn)能展復(fù)－合應(yīng)環(huán)用境示凈例化材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究飲用水凈化工業(yè)污水處理當(dāng)前第66頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)三、光催化應(yīng)用研高究性進(jìn)能展復(fù)－合應(yīng)環(huán)用境示凈例化材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究國(guó)防軍事當(dāng)前第67頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)三、光催化應(yīng)用研究進(jìn)展－應(yīng)用示例自清潔建筑材料自清潔抗霧玻璃當(dāng)前第68頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)三、光催化應(yīng)用研高究性進(jìn)能展復(fù)展合－環(huán)應(yīng)境用凈示化例材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究醫(yī)療衛(wèi)生當(dāng)前第69頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)三、光催化應(yīng)用研高究性進(jìn)能展復(fù)展合－環(huán)福境州凈大化學(xué)材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究當(dāng)前第70頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)研制開(kāi)發(fā)出多種提高光催化過(guò)程效率和解決光催化應(yīng)用工程化關(guān)鍵問(wèn)題的新技術(shù)、新方法和新裝置，形成了比較完整和具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的光催化技術(shù)體系。光催化反應(yīng)技術(shù)：反應(yīng)系統(tǒng)與裝置：光催化劑負(fù)載技術(shù)：基于H2

－O2耦合效應(yīng)的高效光催化反應(yīng)技術(shù)微波－光催化空氣凈化技術(shù)光－磁協(xié)同催化技術(shù)光－熱協(xié)同作用高選擇性氧化富氫氣體中CO的技術(shù)負(fù)載化單分散納米晶體制備技術(shù)金屬基材表面光催化膜電泳制備方法光凈化環(huán)保型涂料的制備與涂覆技術(shù)高壓絕緣子表面涂層噴涂工藝及裝置高效消除空氣或水中污染物的復(fù)合光催化反應(yīng)系統(tǒng)具有蜂巢結(jié)構(gòu)的光熱耦合空氣凈化器臭氧－光催化空氣凈化器三、光催化應(yīng)用研高究性進(jìn)能展復(fù)－合福環(huán)州境大凈學(xué)化材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究（1）新型高效光催化劑及其工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)研制出系列納米高效光催化劑（光催化涂料），設(shè)計(jì)了生產(chǎn)工藝流程，開(kāi)發(fā)出工業(yè)生產(chǎn)新技術(shù)。設(shè)計(jì)并建成可年產(chǎn)300噸納米光催化劑生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)，產(chǎn)品得到廣泛應(yīng)用。當(dāng)前第71頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)三、光催化應(yīng)用研高究性進(jìn)能展復(fù)－合福環(huán)州境大凈化學(xué)材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究納米固體超強(qiáng)酸光催化劑納米溶膠光催化涂料負(fù)載型光催化劑當(dāng)前第72頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)專(zhuān)用光催化劑部分光催化劑產(chǎn)品三、光催化應(yīng)用研高究性進(jìn)能展復(fù)展合－環(huán)福境州凈大化學(xué)材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究（2）光催化空氣凈化器及其工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)采用自制負(fù)載型固體超強(qiáng)酸光催化劑和開(kāi)發(fā)的高效光催化反應(yīng)技術(shù)，研制出用于室內(nèi)空氣凈化的光催化空氣凈化器，對(duì)室內(nèi)空氣中典型污染物和細(xì)菌具有優(yōu)異的凈化效果，其性能大大優(yōu)于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品。當(dāng)前第73頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)凈化器型號(hào)生產(chǎn)廠家主要功能光催化效率（C2

HCl3

去除率%）YKJ-180中國(guó)漳州萬(wàn)利達(dá)光催化科技有限公司分解有機(jī)污染物、去除有害無(wú)機(jī)氣體、殺菌、除煙塵、清新空氣96.9ACEF-3AS-W日本大氣工業(yè)株式會(huì)社分解有機(jī)污染物、除煙塵22.9三、光催化應(yīng)用高研性究能復(fù)展合－環(huán)福境州凈化大材學(xué)料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究開(kāi)發(fā)了光催化空氣凈化器工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，與相關(guān)公司合作設(shè)計(jì)建成了可年產(chǎn)30萬(wàn)臺(tái)光催化空氣凈化器生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。當(dāng)前第74頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)三、光催化應(yīng)用研高究性進(jìn)能復(fù)－合福環(huán)州境大凈學(xué)化材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究產(chǎn)品出口美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、德國(guó)、澳大利亞等國(guó)家；被國(guó)家經(jīng)貿(mào)委評(píng)為“國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品”。當(dāng)前第75頁(yè)\共有87頁(yè)\編于星期四\19點(diǎn)三、光催化應(yīng)用研高究性進(jìn)能展復(fù)－合福環(huán)州境大凈化學(xué)材料及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究采用自制的納米溶膠光催化劑和動(dòng)態(tài)高壓噴霧鍍膜技術(shù)在陶瓷表面形成具有光催化活性的納米膜，研制出直接利用太陽(yáng)光分解表面油污和殺菌的光催化自清潔抗菌瓷磚。檢測(cè)項(xiàng)目結(jié)果大腸埃希氏菌的殺菌率（%）100金黃色葡萄球菌的殺菌率（%）100白色念珠菌的殺菌率（%）100SO2去除率（%）96.2NO2去除率（%）90.5耐磨性（500r/750g）于星期四\19點(diǎn)0.0022g●（3）光催化自清潔抗菌建材及其工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)光催化自清潔抗菌瓷磚