[發明專利]延長(C;N)-TiO2半導體多孔塊體光生電子與空穴壽命的方法

有效

• 申請號: 201610198519.4
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN105749953B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 何琴玉;杜純;吳澤宏;黃偉源;陳曉媚;魏玉蕊
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J35/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明是一種延長(C,N)?TiO₂半導體多孔塊體光生電子與空穴壽命的方法。采用太陽灶將太陽光聚焦加熱(C,N)?TiO₂半導體多孔塊體露出待降解液體的那一部分，(C,N)?TiO₂半導體多孔塊體露出待降解液體的部分和浸泡在待降解液體下面的部分之間形成溫差。由于溫差效應，塊體呈現宏觀尺寸的電子與空穴的分離，進而形成宏觀電場。宏觀電場又分離光生電子和空穴。從而延長(C,N)?TiO₂半導體多孔塊體中的光生電子與空穴壽命。另外，將多孔塊體光催化材料做成中間為長方體，兩端為四棱錐形狀，這樣在低溫端聚集的光生電子容易更多地在液下的塊體細尖部分A處，而高溫端聚集的光生空穴更容易聚集在液上的塊體尖端部分Ｂ處，光生電子和空穴更加分離，延長光生載流子壽命。

技術領域

本發明是一種延長(C,N)-TiO₂半導體多孔塊體光生電子與空穴壽命的方法，屬于延長(C,N)-TiO₂半導體多孔塊體光生電子與空穴壽命的方法的創新技術。

背景技術

光催化材料的可回收和光催化量子效率的提高是解決銳鈦礦型二氧化鈦（TiO₂）光催化商業應用（治理環境污染、降解有害物質）瓶頸的途徑，是目前光催化領域的研究熱點，尤其是碳、氮摻雜TiO₂（（C,N）-TiO₂）比純TiO₂能吸收更寬的可見光而被視為商業應用的主要光催化材料。但現有的可回收（C,N）-TiO₂成本偏高；且由于低的比表面積，絕大部分可回收（C,N）-TiO₂光催化量子效率尤其達不到商業化應用的要求。可以做成多孔（C,N）-TiO₂塊體來增加比表面積。但其量子效率還有待于改進。影響可回收（C,N）-TiO₂多孔塊體材料的光催化量子效率最重要的因素之一是光生電子和空穴的短壽命。

發明內容

本發明的目的在于考慮上述問題而提供一種延長(C,N)-TiO₂半導體多孔塊體光生電子與空穴壽命的方法。

本發明的技術方案是：本發明的延長(C,N)-TiO₂半導體多孔塊體光生電子與空穴壽命的方法，采用太陽灶將太陽光聚焦加熱(C,N)-TiO₂半導體多孔塊體露出待降解液體的那一部分，(C,N)-TiO₂半導體多孔塊體露出待降解液體的部分和浸泡在待降解液體下面的部分之間形成溫差。

上述(C,N)-TiO₂半導體多孔塊體3做成形狀是中間為長方體，兩端為四棱錐形狀，四棱錐的兩端分別為尖端部分A及尖端部分Ｂ，尖端部分A在待降解液體內，尖端部分Ｂ露出待降解液體。

本發明的延長(C,N)-TiO₂半導體多孔塊體光生電子與空穴壽命的方法，采用太陽灶將太陽光聚焦加熱(C,N)-TiO₂半導體多孔塊體露出液體的那一部分，造成塊體露出液體部分和浸泡在液體下面部分之間的溫差。由于溫差效應，使得塊體呈現宏觀尺寸的電子與空穴的分離，形成宏觀電場。該宏觀電場又分離光生電子和空穴。從而延長(C,N)-TiO₂半導體多孔塊體中的光生電子與空穴壽命。另一方面，將多孔塊體光催化材料做成形狀是中間為長方體，兩端為四棱錐形狀，這樣在低溫端聚集的光生電子容易更多地在液下的塊體細尖部分A處，而高溫端聚集的光生空穴更容易聚集在液上的塊體尖端部分Ｂ處，這樣，光生電子和空穴更加分離，延長了光生載流子壽命。本發明是一種方便實用的延長(C,N)-TiO₂半導體多孔塊體光生電子與空穴壽命的方法。

附圖說明

圖1為本發明的原理圖。

具體實施方式

實施例：