累托石基复合光催化材料研究进展

• 作者: 杨威 郭盛 陈金毅
• 来源期刊: 材料导报
• 学科: 工学
• 关键词: 光催化 累托石基复合材料 降解机理 粘土矿物 离子交换 有机污染物
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 材料与可持续发展(三)——环境友好材料与环境修复材料
• 页码范围: 22-28
• 页数: 7页
• 分类号: TB33
• 字数: 7664字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/cldb.19030095

摘要

光催化是一种利用太阳能将有机污染物分解为水和二氧化碳的技术,该技术还可以用于催化制氢、还原CO2制备燃料以及杀菌,在应对全球环境污染和能源短缺问题方面起着至关重要的作用.光催化技术的关键在于设计高效、廉价且能循环使用的光催化剂.传统光催化剂存在太阳能利用率低、量子产率低以及光化学稳定性不足等问题,使得光催化技术的推广受到限制.近年来,研究者尝试了许多提高半导体光催化剂活性的方法,包括形貌调控、金属离子或非金属离子掺杂、半导体异质复合、表面贵金属沉积、负载以及开发新的光催化剂等.光催化反应主要是发生在催化剂表面的固-液反应,因而需要催化剂具有较好的吸附性能和较高的表面活性.而许多光催化剂比表面积较小、吸附能力有限,导致其光催化效率相对较低.另外,大多数光催化剂易团聚、难以分离回收,阻碍了其大规模的工业应用.近年来,许多学者将光催化剂负载到廉价的粘土材料累托石上,利用累托石较大的比表面积、优越的离子交换性能和稳定的结构解决吸附和分离问题,进而提高催化剂的光催化效率.同时,累托石独特的层状结构能够为光催化反应提供良好的反应场所.研究者们通过改进或优化制备工艺,成功制备出累托石负载TiO2、Bi2 O3、Bi2 WO6、BiOI、Bi2 NbO5 F、ZnO、Ag3 PO4、In2 O3、CdS、Cu2 O和g-C3 N4等复合材料.研究发现,引入累托石载体可以有效提升光催化剂的吸附性能,抑制光生电子和空穴的复合,极大地改善光腐蚀问题,提高光催化材料对可见光的吸收能力.本文系统综述了累托石基半导体复合材料在光催化领域的研究进展,介绍了累托石基半导体复合材料的制备工艺,重点阐述了累托石对光催化剂性能提升的作用机制.此外,本文还讨论了制备和反应条件对复合材料光催化活性的影响.最后展望了未来累托石应用于光催化领域的方向,以期为累托石矿物材料在光催化领域的应用提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈金毅	武汉工程大学化学与环境工程学院	43	142	7.0	9.0
2	杨威	武汉工程大学化学与环境工程学院	5	17	3.0	4.0
3	郭盛	武汉工程大学化学与环境工程学院	2	0	0.0	0.0