摘要:大量光催化机理研究表明,大部分光生电子和空穴因在缺陷位复合而得不到有效利用,是光催化量子效率较低的主要原因,因此开展纳米半导体氧化物及其复合物缺陷的表征、调控及其对光催化性能影响的研究具有重要意义。本文采用正电子湮灭谱(PAS)、XPS、荧光光谱(PL)、Raman等对缺陷进行表征,通过控制合成条件、后处理条件、表面复合等方法调控纳米半导体氧化物及其复合物的缺陷,研究了体相、表面或界面缺陷对光催化活性和光催化稳定性的影响,主要发现如下:(1)降低TiO2纳米晶的体相/表面缺陷浓度比,可大幅度提高光生电子和空穴的分离效率,从而显著提高TiO2纳米晶的光催化降解污染物苯分子的光催化效率;(2)纳米AgI与TiO2的复合,使AgI表面作为深能态电子陷阱的(I)空位团簇,被AgI/TiO2界面上所形成的Ag+O2-Ti4+化学键取代,抑制了AgI在光照条件下形成银原子簇团(Agn),从而使AgI/ TiO2纳米复合材料具有优良的光稳定性和可见光催化活性;(3)酚类化合物(如:4-氯苯酚、2,4-二氯苯酚和苯酚)与ZnO表面络合物的形成,使其具有可见光催化活性,同时ZnO的表面缺陷因表面络合物的形成明显减少,从而避免了因表面缺陷的存在而造成的光腐蚀,显著提高了ZnO的光稳定性;(4)纳米CeO2中氧空位(或Ce3+)的存在使其吸收带边显著从紫外区域位移至可见光区域,通过调控介孔纳米CeO2中的氧空位,可使其具有优良的光热协同催化净化性能。