1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
光催化研究的历史最早可以追溯到1972年,当时日本的科学家fujishima和honda[1]在《nature》杂志上报道,发现在光辐射的tio2半导体电极和金属电极所组成的电池中,可持续发生水的氧化还原反应产生h2。这个发现直接表明通过半导体电极,可把光能转化为化学能。从那时起,来自化学、物理、材料等领域的许多科学家们围绕太阳能的转化和储存、光化学合成,进行大量的研究,探索该过程的原理,致力提高光催化效率。
金在化学元素周期表中排第79位,与铜、银是同族元素。由于金的外层d轨道电子是全充满的,并且第一电离能很大,很难失去电子[2],因此金的化学性质十分稳定,与大多数化学元素都不起反应,在空气中长期暴露也不会改变颜色或减弱其光泽而一直用于装饰、首饰等方面。近年来,科学家发现,当金以纳米级颗粒分散在载体表面时,金的化学活性会戏剧性的发生改变。直到1973年,bond等人[3]报道了利用负载型金进行烯烃的加氢还原反应。随后,huruta和hutchings[4]同时阐述了金作为催化剂的优越性并且:huruta等人实现了co的低温氧化反应以及hutchings等人实现了乙炔到氯乙烯的加成反应[5]。贵金属纳米粒子的化学活性才为人所熟知。
1.纳米金颗粒光催化机理
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1.需解决的问题:
鉴于本课题的研究方向,我们从催化剂的制备和反应物的筛选两方面进行。具体如下:
(1)在纳米金催化剂制备过程中,将采用沉积-沉淀法作为制备催化剂的基本方法,分别制备以tio2、ceo2、zro2不同氧化物为载体的金催化剂,并对制得的催化剂进行各项表征。通过各项表征,从金催化剂纳米颗粒尺寸以及形貌等方面说明制备方法及载体不同对催化剂的影响。同时对金催化剂的光学性质进行研究,探索其对可见光区的吸收以及不同载体催化剂的影响,为可见光下催化有机反应提供理论基础。
