2023年光催化材料及其应用的基础研究.docx

光催化材料及其应用的根底研究 光催化材料及其应用的根底研究 ★工程简介： 光催化材料在解决能源和环境问题方面有重要的应用前景，传统光催化材料tio2只能利用紫外光，而紫外光仅占太阳能的4%，因而其应用受到限制。为提高太阳能的利用率，亟待开展具有紫外—可见光响应的新一代光催化材料。本工程的总体研究目标是：拓宽光催化材料光响应范围的同时提高其量子转换效率，开展具有高量子转换效率和高稳定性的新一代光催化材料，显著提高光催化材料的太阳能利用率。拟解决的关键科学问题是：在光催化材料的设计中，如何调控材料的带隙宽度和带边（价带顶和导带底） 位置使其既具有可见光响应又与反响物的电极电位匹配，如何调控缺陷浓度、畴结构、晶粒尺寸提高光催化材料的量子转换效率； 在光催化材料制备科学中，如何利用薄膜和其它特殊结构解决光催化材料制备中大比外表和高结晶度的矛盾；在光催化材料应用根底科学中，如何解决复杂环境条件下光催化分解水制氢和降解环境污染物的材料失活与再生问题。为此，本工程拟开展以下六个方面的研究：新一代可见光光催化材料的理论设计及探索；光催化材料制备科学研究；光催化材料性能的微结构调控；光催化材料的界面过程及反响机理；光催化分解水制氢的应用根底；光催化净化空气和水的应用根底。 ★工程专家组： 姓名 邹志刚蒋民华游效曾王天民陈立东孟庆波付贤智赵进才 ★课题设置： 编号 202223cb613301202223cb613302202223cb613303202223cb613304202223cb613305202223cb613306 单位 南京大学山东大学南京大学 北京航空航天大学 中国科学院上海硅酸盐研究所中国科学院物理研究所福州大学 中国科学院化学研究所 名称 新一代可见光光催化材料的理论设计及探索光催化材料制备科学研究光催化材料性能的微结构调控光催化材料的界面过程及反响机理光催化分解水制氢的应用根底光催化净化空气和水的应用根底 负责人主要承担单位 朱鸿民北京科技大学黄柏标山东大学陈接胜吉林大学 傅文甫中国科学院理化技术研究所邹志刚南京大学付贤智福州大学 第3页 共3页