!"#$结构对光催化性能的影响及其提高的途径余灯华廖世军!(华南理工大学应用化学系,广州!"#$%#)摘要文中介绍了&’()的晶体结构与表面态性质对其光催化活性的影响,综述了近年来有关贵金属沉积、金属离子掺杂、表面光敏化、复合半导体、表面酸化和无机模板合成纳米粒子等改性技术的研究现状。还简单地介绍了电化学、微波场和超声波等外加场辅助光催化的进展。关键词结构光催化活性改性助催化%&&’()*&+),-()-,’*&)")./"-01"*2"1’*/")+34*)*(.).56)"(.()"7")6./1")+"03,*7"/8.33,*.(4’+*+,-./0+12’1340’5+.(,-61789-.83:;66<’-=>0-9’?87@,43+80>0’.1A.’B-7?’8@3:&-C0.3<3/@,D+1./E03+!"#$%#)9:+),.()&0-’.:<+-.C-3:C7@?8187+C8+7-1.=?+7:1C-?818-3:&’()3.’8?60383C181<@8’C1C8’B’8@F1?’.873=+C-=’.80’?616-7G&0-7-C-.893=’:’C18’3.?3.80-8’81.’+9=’3H’=-60383C181<@?8,’.C<+=’./717-9-81<=-63?’8’3.,9-81<’3.=36’./,?+7:1C-?-.?’8’E18’3.,C3963?’8-?-9’C3.=+C837?,?+7:1C-1C’=’:’C18’3.1.=’.37/1.’C8-96<18-?@.80-?’?F-7-?+9917’E-=G&0-673/7-??’.1??’?8I60383C181<@?’?J@-<-C873C0-9’?87@,9’C73F1B-1.=+<871?3.’CF1?13=’?C+??-=G;’6<*,1+?87+C8+7-;60383C181<@8’C1C8’B’8@;93=’:’C18’3.;1??’?8IC181<@?’?基金项目:教育部留学回国人员基金资助项目,广东省自然科学基金资助项目(编号:#)#K$L)收稿日期:)##)M"#M"K作者简介:余灯华("NO$P),男,湖北黄冈人,硕士研究生,主要从事光催化研究工作。!通讯联系人"NO)年日本的Q+5’?0’91["]发现&’()单晶电极光分解水,极大地推动了多相光催化研究的迅速发展。半导体&’()以其优良的抗化学和光腐蚀性能、价格低廉等优点而成为最重要的光催化剂,&’()光催化在分解水制氢和降解有机污染物等方面具有诱人的应用前景["—L]。然而&’()半导体光催化剂在实际应用中存在一些缺陷,如其带隙较宽,光吸收波长主要局限在紫外区,对太阳光能的利用率低;半导体载流子的复合率很高,量子效率较低;光催化的影响因素多。多年来,研究者们围绕提高&’()光催化反应量子效率进行了深入而广泛的研究,并取得一些重要进展,本文将对&’()结构与催化性能的关系和提高其光催化活性的途径进行论述。=!"#$结构对其光催化活性的影响=>=晶体结构的影响二氧化钛晶体结构对其光催化性能有重要的影响,主要表现在L个方面:晶型的影响、晶体缺陷的影响和晶面的影响。用作光催化剂的&’()主要有锐钛矿和金红石两种晶型。一般认为锐钛矿型的光催化活性高于金红石型。二者的差别在于八面体的畸变程度和八面体间相互联接的方式不同。研究发现,具有较高光催化活性的&’()多数为锐钛矿型与金红石型的混晶[%]。当有微量杂质元素掺入&’()晶体中时,可形成杂质置换缺陷,缺陷的存在对其光催化活性起着重要作用。此外,研究还发现,在&’()的不同晶面上,其光催化活性与选择性也有很大的区别。在金红石型单晶&’()(""#)和&’()("##)表面上进行的顺丁烯光催化异构化反应和>()光催化还原反应发现:&’()(""#)对顺丁烯光催化异构化有较高的催化活性,而&’()("##)对>()光催化还原有较高的催化活性,且&’()("##)上甲第%卷第)期环境污染治理技术与设备R33.873