TiO2纳米阵列光阳极光电催化水分解研究进展

摘要：

光电催化水分解制氢是目前解决能源危机与环境污染最理想的技术之一.设计和构筑高效的光阳极是实现光电催化技术实际应用的关键.在众多半导体光阳极材料中,TiO2纳米阵列由于其快的电荷传输速率,高的光热稳定性,无毒和成本低等优点,已经被广泛用于光电催化水分解反应的研究.但是TiO2本征的光吸收范围窄、光生电荷复合率高、表面水氧化动力学缓慢严重地制约了其太阳能-氢能转换效率.我们结合近年来国内外及本课题组的研究工作详细论述了TiO2纳米阵列的改性策略,主要包括利用元素掺杂来拓展TiO2的光吸收范围并提高导电性,构筑异质结促进光电极电荷的分离与转移,半导体敏化增加光电极的可见光吸收并促进电荷转移,表面处理用于增加表面水氧化反应速率.最后指出了该材料发展现状,并对其发展前景做出展望.我们为进一步提高TiO2纳米阵列的光电催化水分解活性提供了理论指导和实践借鉴.

关键词：TiO2纳米阵列、光电催化、水分解、改性

所属期刊栏目：34

分类号：O643.32(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金21703266

在线出版日期：2020-10-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共25页

页码：341-365