半导体光催化剂的设计、制备及表征

本书是在国内外有关研究的基础上，结合作者多年来对半导体光催化剂的研究成果编写而成，系统介绍了光催化剂的设计及制备方法，同时对能级结构对半导体光催化剂催化活性的影响进行了探讨，为设计制造新型高效光催化剂给予了一定的理论指导。本书共分为8章，主要内容包括：光催化的物理基础；光催化技术基础和复合光催化剂的设计；半导体光催化剂的制备和表征；多孔纳米光催化剂、贵金属复合光催化剂、II型异质结光催化剂和Z-型异质结光催化剂的制备、表征和性能分析。 本书可供光催化领域的科研技术人员学习使用，也可供高等院校相关专业师生参考。

本书是在国内外有关研究的基础上，结合作者多年来对半导体光催化剂的研究成果编写而成，系统介绍了光催化剂的设计及制备方法，同时对能级结构对半导体光催化剂催化活性的影响进行了探讨，为设计制造新型高效光催化剂给予了一定的理论指导。本书共分为9 章，主要内容包括：光催化物理基础；光催化技术基础和光催化剂的设计；半导体光催化剂的制备和表征；多孔纳米光催化剂、贵金属复合光催化剂、Ⅱ型异质结光催化剂和Z 型异质结光催化剂的制备、表征和性能分析。 本书可供光催化领域的科研技术人员学习使用，也可供高等院校相关专业师生参考。

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第1章  光催化物理基础 1 1.1  半导体的电子特性 2 1.2  半导体的晶体结构 2 1.3  半导体的能带结构和光学特性 4 1.4  半导体载流子统计 6 参考文献 8 第2章  光催化技术概述 9 2.1  光催化基本原理 10 2.2  影响光催化反应效率的主要因素 12 2.3  光催化技术应用 14 2.3.1  光催化技术在环境方面的应用 14 2.3.2  光催化技术在能源方面的应用 15 参考文献 19 第3章  光催化剂的设计 23 3.1  增强光吸收效率 24 3.1.1  能带调控 25 3.1.2  贵金属修饰 27 3.1.3  有机染料敏化 30 3.1.4  窄带隙半导体修饰 31 3.2  促进光生载流子分离、传输效率 32 3.2.1  贵金属沉积 32 3.2.2  异质结构筑 35 3.2.3  助催化剂引入 38 参考文献 39 第4章  光催化剂的制备 45 4.1  磁控溅射法 46 4.2  化学气相沉积法 47 4.3  溶胶-凝胶法 48 4.4  微乳液法 49 4.5  水/溶剂热法 51 参考文献 52 第5章  纳米光催化剂的表征 55 5.1  扫描电子显微镜 56 5.2  透射电子显微镜 58 5.2.1  成像原理 59 5.2.2  成像模式 60 5.3  X射线衍射 64 5.4  X射线光电子能谱 66 5.5  紫外-可见分光光度计 68 5.5.1  紫外-可见吸收光谱 68 5.5.2  紫外-可见漫反射光谱 69 5.6  BET比表面积测定 71 参考文献 71 第6章  介孔ZnO光催化剂的制备及催化性能研究 78 6.1  介孔ZnO纳米结构的研究现状 79 6.2  介孔ZnO纳米结构的制备及表征 80 6.3  本章小结 94 参考文献 94 第7章  Au/SnO2核壳结构光催化剂的制备及催化性能研究 98 7.1  Au/SnO2核壳结构光催化剂的研究现状 99 7.2  Au/SnO2核壳结构光催化剂的制备及表征 99 7.3  本章小结 111 参考文献 112 第8章  ZnO/TiO2复合光催化剂的制备及催化性能研究 115 8.1  ZnO/TiO2复合光催化剂的研究现状 116 8.2  ZnO/TiO2复合光催化剂的制备及表征 119 8.3  本章小结 129 参考文献 130 第9章  TiO2/g-C3N4复合光催化剂的制备及催化性能研究 133 9.1  TiO2/g-C3N4复合光催化剂的研究现状 134 9.2  TiO2/g-C3N4复合光催化剂的制备与表征 135 9.3  本章小结 144