环境光催化材料与光催化净化技术

第1章 光催化基础 1.1 光催化和光催化剂 1.2 半导体光催化发展历史 1.3 半导体光催化基本原理 1.3.1 半导体光催化反应过程 1.3.2 影响光催化活性的内因 1.3.3 光催化反应中的活性物质 1.4 环境净化光催化新材料的设计基础 1.4.1 基于电子能带结构设计的光催化剂 1.4.2 固溶体结构可见光响应光催化剂 1.4.3 基于微观结构设计的可见光响应光催化剂 参考文献第2章 光催化材料的结构表征与测试技术 2.1 结构分析 2.1.1 X射线衍射(XRD) 2.1.2 比表面积与孔径分布 2.1.3 红外光谱与拉曼光谱 2.2 形貌分析 2.3 光学性质分析 2.3.1 固体紫外-可见漫反射光谱 2.3.2 固体光致发光光谱 2.4 表面 界面结构分析 2.4.1 X射线光电子能谱 2.4.2 顺磁共振技术 2.5 光电化学研究方法 2.5.1 光电化学理论基础 2.5.2 表面光电压谱和电场诱导表面光电压谱 2.5.3 能带位置和平带电位 2.5.4 光电化学研究方法 参考文献第3章 纳晶二氧化钛光催化剂 3.1 纳晶TiO2光催化剂 3.2 TiO2的晶体结构和电子结构 3.3 纳晶TiO2的制备 3.3.1 纳米材料制备方法概述 3.3.2 水热和溶剂热法 3.3.3 溶胶凝胶法 3.3.4 其他方法 3.4 纳晶TiO2结构与活性关系 3.5 金属改性TiO2光催化剂 3.5.1 La掺杂改性TiO2 3.5.2 Ce掺杂改性TiO2 3.5.3 Zn掺杂改性TiO2 3.5.4 Cu掺杂改性TiO2 3.6 金属表面修饰的光催化剂 3.6.1 Ru表面修饰改性TiO2 3.6.2 Pd和Ag表面修饰改性ZnO 3.6.3 Pt改性TiO2 3.7 光催化剂的光蚀与失活 3.7.1 光催化剂的光蚀与光蚀抑制 3.7.2 TiO2与ZnO的失活与再生 参考文献第4章 可见光响应的非金属改性TiO2光催化剂 4.1 引言 4.2 氮改性TiO2 4.2.1 氮改性TiO2的结构与性能 4.2.2 氮改性TiO2的制备 4.2.3 氮改性TiO2的性质 4.3 碳改性TiO2 4.4 卤素掺杂改性TiO2 4.4.1 碘掺杂TiO2的结构与光催化性能 4.4.2 碘改性TiO2光催化剂的制备与性质 4.4.3 氯与溴掺杂TiO2光催化剂 4.4.4 卤素掺杂TiO2的电子性质 4.5 碳氮共改性TiO2 4.6 掺杂TiO2的电子结构、晶体结构与光催化活性的关系 4.6.1 密度泛函理论 4.6.2 几种掺杂TiO2的计算 参考文献第5章 新型光催化环境净化材料与理论 5.1 光催化环境净化材料概述 5.2 含Bi的复合金属氧化物 5.2.1 BiVO4 5.2.2 Bi2MoO6 5.2.3 Bi2O3 5.2.4 Bi2WO6 5.2.5 高价Bi化合物 5.3 p-n异质结构复合物 5.3.1 复合结构光催化材料 5.3.2 p-n异质结构界面的电荷迁移规律 5.3.3 p-n异质结构复合物 5.3.4 p-n异质结构复合物光电性质 5.3.5 光驱动的逻辑器件 5.4 其他新型环境净化光催化材料 参考文献第6章 固定化的光催化材料 6.1 引言 6.2 纳米粒子TiO2/Ti薄膜 6.3 化学氧化一维TiO2/Ti薄膜 6.3.1 TiO2纳米管/Ti薄膜 6.3.2 TiO2纳米棒/Ti薄膜 6.3.3 TiO2纳米线/Ti薄膜 6.4 阳极氧化TiO2纳米管/Ti薄膜 参考文献第7章 光催化环境净化技术 7.1 引言 7.2 光催化环境净化技术基础 7.2.1 光催化性能评价 7.2.2 光催化反应的动力学 7.2.3 光催化反应的影响因素 7.2.4 非接触光催化氧化反应 7.3 光催化空气净化技术 7.3.1 光催化空气净化基本原理 7.3.2 典型废气的光催化净化 7.3.3 室内空气的光催化净化 7.4 水体净化光催化技术 7.4.1 有机污染物的光催化降解 7.4.2 无机污染物的光催化去除 7.4.3 光催化水体净化的应用 7.5 光催化自洁净表面 7.5.1 光诱导亲水性概述 7.5.2 光催化自洁净表面应用技术 参考文献第8章 光催化环境净化应用前景展望 参考文献

　　本书将在理论和应用两方面介绍光催化环境净化材料与环境净化技术。在简要介绍光催化发展历史、基本原理和研究方法的基础上，偏重光催化材料的设计思路和策略，对常规TiO2、ZnO等光催化剂及其修饰改性材料、BiVO4等新型半导体光催化剂、钛基一维氧化钛等光催化环境净化材料的研究与制备技术进行了详细介绍；并从材料结构表征、理论计算、光电化学机理分析等角度分析了高效光催化材料的性能调控机制；进一步结合光催化环境净化材料的发展趋势和应用，阐述了光催化水体净化和空气净化技术以及自洁净表面技术的产业现状和发展前景。《环境光催化材料与光催化净化技术》可以作为高等院校或研究机构的化学、材料、环境专业和相关学科学生的课外读物，或者相关专业科研和技术人员的参考资料。 　　本基于作者课题的研究成果，阐述了光催化环境净化材料的研究方法、理论基础和设计策略，结合环境净化技术的研究方向和应用发展趋势，介绍了水、空气光催化净化和自洁净表面的应用状况和发展前景。《环境光催化材料与光催化净化技术》在内容上密切联系光催化发展的前沿，同时描述了光催化环境净化技术的工业应用全貌和前景。　　本书可作为高等学校化学、材料、环境等专业和相关学科学生的课外读物，也可作相关科技人员的参考资料。