[01213542]太阳光驱动高效光催化剂的设计合成及应用

利用太阳能光催化制氢、二氧化碳转化和污染物移除是一项具有重大战略意义的绿色储备技术,其关键是提高太阳光的吸收转化率和光催化剂的效能。该成果在具有表面等离子体效应的贵金属提高半导体尤其是卤化银类光催化剂的表界面的设计及其在有机污染物移除、光还原水制氢以及在CO2光加氢资源化利用方面取得了重要进展。主要内容包括规则卤化银/银微纳米结构的表界面调控设计,Ag纳米壳层提高复合体系太阳能利用率催化剂的制备、光催化反应机制的探讨以及在相关半导体光催化剂的推广应用。这些研究成果在理解光催化剂的结构调控与材料本征晶体化学的内在联系、金属/半导体复合提高光催化过程的效率与机制和理性设计环境净化为导向的光催化纳米材料的研制等领域具有参考价值,为发展新能源制造和太阳能-化学能理想转化途径提供理论支持与实验依据。而且,该类体系的研究成果可以用于推广提高其他类型半导体光催化剂的效能,丰富了光催化纳米材料的制备科学,对促进资源、能源和环境的可持续协调发展具有非常重要的研究意义。目前表面等离子效应提高半导体光催化/催化效率的研究已经成为该领域的一个重要分支。部分成果已经获得2011-2012年度青岛经济技术开发区科学技术奖自然科学类二等奖,获批授权发明专利5项。 因此,研究成果提供了一种简便合成高效太阳光驱动多功能光催化剂的制备技术,为深入探讨光催化反应机制和促进光催化技术的实用化奠定了基础;为新能源制造和环境净化领域提供了新的材料体系,有利于促进能源、环境科学与材料科学的协同发展。