光催化

第1章 光催化基础

1.1 光催化的历史

1.1.1 光催化现象的发现

1.1.2 能源危机带来的发展机遇

1.1.3 环境危机带来的机遇

1.1.4 超级细菌和流行病毒的新对策

1.2 光催化基本概念

1.2.1 光催化剂和光催化反应

1.2.2 固体能带结构

1.2.3 光生电子、光生空穴和复合中心

1.3 光催化的应用领域

1.3.1 环境净化应用

1.3.2 微生物杀菌净化

1.3.3 表面自清洁净化

1.3.4 能源催化应用

1.4 光催化的发展趋势

1.4.1 新型光催化材料探索

1.4.2 光催化过程活性和能效的提高

1.4.3 光催化实际应用拓展

1.4.4 光催化技术的前景

参考文献

第2章 光催化原理

2.1 光催化反应的基元过程

2.1.1 光催化反应过程

2.1.2 反应过程的影响因素

2.1.3 从基元过程到探索高能效和高活性光催化剂的新思路

2.2 半导体能带理论

2.2.1 能带理论

2.2.2 带边位置

2.2.3 量子尺寸效应

2.2.4 电荷的传输与陷阱

2.2.5 空间电荷层和能带弯曲

2.2.6 电荷界面转移过程

2.2.7 光化学腐蚀反应

2.3 半导体的光学性质

2.3.1 光的吸收波长

2.3.2 光吸收的强度

2.3.3 光与光催化剂的相互作用——光物理过程与化学过程

2.4 光子激发与电荷迁移过程

2.4.1 光子激发过程

2.4.2 光生空穴和电子的分离、迁移、复合过程

2.5 表面吸附和反应

2.6 光催化与纳米材料

2.6.1 纳米尺度与光吸收

2.6.2 纳米尺度与分离效率

2.6.3 纳米尺度与表面活性

2.7 光催化氧化反应机理

2.7.1 光催化氧化模型

2.7.2 超氧自由基降解机理

2.7.3 羟基自由基降解机理

2.7.4 空穴直接氧化降解机理

2.7.5 气相体系的光催化反应原理

2.7.6 液相体系的光催化反应原理

2.8 光催化杀菌原理

2.9 光催化自清洁原理

2.10 光催化太阳能转换原理

2.10.1 光解水制氢原理

2.10.2 染料敏化太阳能电池

2.10.3 CO2的光还原原理

2.11 光催化反应活性的影响因素

2.11.1 光催化剂的晶型和晶面

2.11.2 光催化剂的结晶性

2.11.3 比表面积及其吸附作用

2.11.4 pH值的影响

2.11.5 反应温度的影响

2.1 2光催化反应动力学过程

参考文献

第3章 TiO2光催化材料可控合成

3.1 TiO2光催化材料的晶体结构和性能

3.1.1 TiO2的晶体结构

3.1.2 TiO2的电子结构

3.1.3 TiO2的光学特性

3.1.4 TiO2的理论设计

3.1.5 能带结构的理论计算

3.1.6 能带结构的调控

3.2 TiO2光催化材料的可控合成

3.2.1 气相法制备

……

第4章 TiO2薄膜光催化材料

第5章 TiO2光催化材料的活性提高

第6章 TiO2光催化材料的能效提高

第7章 新型光催化材料的探索

第8章 光电协同作用提高光催化材料的降解性能

第9章 表面杂化及其光催化性能的提高

第10章 光催化材料的理论计算研究方法

第11章 光催化材料的表征方法

第12章 光催化性能评价研究方法

第13章 光催化材料的环境净化应用

第14章 光催化新能源

第15章 光催化可降解塑料研究

索引

《光催化：环境净化与绿色能源应用探索》基于作者们在光催化领域的多年积累，以光催化的发展历史、光催化基本原理作为基础，重点探讨了各种光催化材料的制备、性能及应用，其中包括经典的二氧化钛纳米材料的制备、改性、复合、杂化以及光电协同催化性能等，同时深入介绍了可见光催化剂，包括复合氧化物及其改性研究方面的新发展，还详细介绍了光催化材料物性表征的各种手段，以及光催化机理和光催化性能的表征技术和方法。
　　书中介绍的很多内容是作者研究组的研究成果，反映了该领域的前沿和研究关注的问题。《光催化：环境净化与绿色能源应用探索》内容丰富，素材翔实，层次分明，可作为高等院校化学和材料专业及相关专业学生的课外读物，对从事光催化材料制备和应用研究的科研工作者具有重要的参考价值。

《光催化：环境净化应用与绿色能源探索》属国家科学技术学术著作出版基金资助项目，是作者及其研究团队20多年来在光催化领域研究的总结，内容涉及光催化理论、光催化材料、光催化技术以及光催化的应用。