文 献 综 述
1.引言
人们越来越担心环境污染，特别是工业废气的污染，这给我们的水生环境造成了严重破坏，人们一直在寻找一种有效的清洁水的方法。半导体基光催化剂由于其在环境污染治理中的应用，可以降解并去除水中有害化合物[ 1,2 ]。已成为主要的研究方向。当太阳光被吸收时，光激发纳米粒子可以通过电子空穴对的产生和电荷分离来转换能量.这些光激发的电子和空穴能够触发氧化还原反应。 尽管包括TiO2、ZnO2、WO3在内的许多半导体系统已经在探索中，但现有系统的光催化的效率远远不能令人满意。许多因素限制了光催化剂的效率，例如半导体带隙与太阳光谱之间的失配导致可见光利用率低； 氧化还原环境中的材料不稳定；光激发电子与空穴之间的复合等。
现今开发了许多提高多相光催化系统效率的方法，包括：负载贵金属。如Ag、Au、Pt、Pd等在光催化剂表面利用界面或局部表面等离子体共振之间形成的肖特基势垒；将两种半导体与适当的带隙结合，以促进电荷分离、光吸收和改善光稳定性；有一篇文章对目前的艺术水平进行了评述，指出了所研究的各种方法[3] 。现有材料和材料组合系统缺乏进展，这意味着新材料有可能在光催化领域产生影响;铁电材料可能是新的候选材料[4]。
2.铁电材料的应用
铁电材料在多层陶瓷电容器、栅介质、波导调制器、红外探测器和全息存储器中也有广泛的应用。其独特的铁电性能具有无限的应用潜力。强烈的反转对称性随自发电极化而打破 近年，人们发现铁电材料新的用途。材料的自发极化可以在一定程度上促进光激发载流子的分离，为设计光伏器件提供新的可能性;因此，铁电材料是近年来光伏器件的研究热点[5,6]。
材料的铁电性对其表面光化学性质有重要影响。由于铁电性质对能带弯曲的影响，载流子的分离有助于抑制空穴和电子的复合。这类似于典型的光伏或其他二极管结构的pn结。具有延长光致载流子寿命的作用，铁电材料是利用化学吸附分子形成坚固的尾层来屏蔽表面退极化场。有人提出，极性分子的偶极矩与表面铁电畴的极化相互作用。这减少了化学键断裂所需的能量，增强了光化学活性。其独特的铁电性质使其拥有无限的应用潜力。
3.钛酸钡的光催化性能
BaTiO3是一种广泛使用的铁电材料，它的铁电四方晶体结构，在其居里温度(约120℃)的大体积样品中是稳定的。当温度高于BaTiO3居里温度时，晶体结构由铁电正方转变为准电立方结构。然而，已有研究表明，在室温下，与表面有关的应变能使小晶体中的立方晶形稳定下来。因此，在室温下，它可以存在于非铁电立方相和铁电四方相中[4]。最近，史蒂夫·邓恩介绍了一种由Ag负载的BaTiO3组成的光催化系统。用x射线衍射研究了相结构，用扫描和透射电镜研究了形貌。用目标分子罗丹明B(RhB)的光脱色率来比较光催化剂的活性。可以确定铁电对BaTiO3光催化活性的影响，同时保持材料的化学成分不变[7]。结果表明，铁电对载体分离和层厚形成的影响增强了光催化活性。然而，极化和光催化反应之间的关系并不清楚，在这项工作中，BaTiO3晶粒是相当大的。众所周知，较小的纳米粒子具有更大的比表面积，贡献了更多的活性位点用于所需的光催化反应，以提高效率。尽管到目前为止合成出的高质量和小的BaTiO3纳米粒子是比较罕见的，但已经有几种类型的BaTiO3纳米晶的制备和研究。Ran Su等人制备了不同尺寸的BaTiO3纳米粒子，并以高单分散7.5纳米BaTiO3纳米粒子为模型，研究了铁电增强光催化反应的效果。当温度从30℃提高到80℃(极化降低)时，罗丹明B的脱色率降低了12%左右[8,9]。结果表明，铁电可以直接影响光催化活性。结果表明通过在BaTiO3表面添加银，可以显著提高其光催化性能。该研究为开发新型铁电材料高性能光催化剂提供了一种通用策略。
4.钛酸钡的超声激发
