TiO2光敏化研究进展

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1、2009年第11期94”gdchem．com第36卷总第199期TiO2光敏化研究进展张伟(扬州工业职业技术学院，江苏扬州225127)要】光敏化是延伸TiOz激发波长范围的主要途径之一，通过添加适当的光活性敏化剂，使其以物理或化学吸附于TiO2表面，扩大了Tio2激发波长的范围，使之能充分利用可见光。常见敏化剂有无机敏化剂、纯有机染料、金属有机配合物和复合敏化剂。文章综述了近些年来TiO2光敏化的研究进展与前景展望。[关键词】光敏化；二氧化钛【中图分类号]TQ[文献标示码lA[文章编号]1007．1865(2009)11-0094．04Ti0

2、2PhotosensitizationResearchProgressZhangWei(YangzhouPolytechnicInstitute，Yangzhou225127，China)Abstract：TheDh0IOsensilizatlonisoneofmainaystoexpandTiO：execited-wavelengthrange．ByaddingsuitablephotoactivesensitizerswhichadsorbontheTiO2surfacebyphysicalorthechemicalmethods，expa

3、ndtheTiO2excitde—wavelengthrange，enableittousethevisiblelightfullyThecommonsensitizersareinorganicsensitizer,pureorganicdye，organometaliccomplexandcompoundsensitizer，recentprogressintheTiO2phOtOsensitizatiOnresearchwerereviewedandtheprospectforecastwasdiscussedKeywords：photo

4、sensitization；TiO：1972年，Fujishima等发现光催化分解水制氢，自此该然后激发态光活性分子将电子注入到TiO2的导带上，从而扩大反应受到广泛关注。半导体TiO2是一种性能优异的光催化剂，了TiO2激发波长的范围，使之能充分利用可见光。目前，文献但是它的禁带较宽(E3．2eV)，只有波长较短的太阳光(z报道的几种常见敏化剂有无机敏化剂、纯有机染料、金属有机<387nm)flg被吸收，而这部分紫外线(300~400nm)只占到达配合物和复合敏化剂。地面上的太阳光能的5％J左右，而可见光却占了太阳光能总1TiO光敏化机理能量

5、的45％。为了充分利用太阳能，人们对TiO进行修饰，图1表示染料的激发、电荷的转移和敏化剂的再生以及放其中光敏化是提高TiO2吸收呵见光的重要方法之一。氢过程J。(1)光照时染料分子的基态dye被激发到单线或三重光敏化是延伸TiO2激发波长范围的主要途径之一，它主要态激发态dye；(2)激发态dye荧光衰减；(3)电子注入到CB利用TiO2的激发波长范围的粒子对光活性物质的强吸附作用，或者负载的金属上；(4)电子的回流；(5)电子在TiO2晶格内的通过添加适当的光活性敏化剂，使其以物理或化学吸附于TiOz迁移；(6)电子转移到电子给体放氢；(7

6、)敏化剂通过电子给体表面。这些物质在可见光下具有较大的激发因子，在呵见光照再生。射下，吸附态光活性分子吸收光子后，被激发产生自由电子，H‘H图1染料敏化TiO机理Fig．1MechanismofdyesensitizeTiO2dye+hV--,dyedye--*dye+e一(CB)2H一+2e一(CB)—·H2dye一A—dye+A一做为敏化剂必须具备几个基本条件j：(1)具有宽的光谱响应范围。即应能在尽可能宽的范围内吸收可见太阳光谱。(2)应可与半导体TiO2表面牢固地结合，并以高的量子效率将电子注入到其导带中。(3)光热稳定性好，使用寿命B

7、长。(4)染料分子激发态的能级比TiO2导带的能级更负，实现电子的转移。(5)具有足够高的氧化还原电势，使其能迅速结(A)(B)合电解质溶液或空穴中的电子给体而再生。图2载流子在复合半导体光催化体系中的激发与转移Fig．2Photoexcitationandtransferofcharger-carrerincompositesemiconductorphotocatalyst[收稿日期]2009—05。16[作者简介]张伟(1981一)，男，山东枣庄人，硕士，助教，主要研究方向为纳米材料。2009年第11期广东化工第36卷总第199期www．

8、gdchem．com951．1无机化合物做敏化剂NKX22677染料作敏化剂，获得了和N719染料接近的光电转半导体材料CdS、CdSe(禁带宽度分别