ZnO/TiO2复合纳米纤维的制备及光催化性
能研究文献综述
1.前言
20世纪以来，科技的不断进步和工业的快速发展，在给人类带来舒适与便利的同时，也造成了环境的污染与恶化，给人类的健康和生活带来了潜在的危胁。[1-3]在各种环境污染中，最普遍、最主要和影响最大的是化学污染。因而, 有效地控制和治理各种化学污染物对构成人类生存最基本的水资源、土壤和大气环境的破坏是环境综合治理中的重点。多年来人们一直在寻找和尝试治理环境污染的办法，比如物理法、化学法和生物处理法等[4-6]，但是都存在着不少缺陷。因此，研究开发新型的化学污染处理方法有非常重要的意义。
光催化是纳米半导体的独特性能之一。纳米半导体材料在光的照射下，通过有效吸收光能产生具有超强氧化能力和还原能力的光生电子和空穴，促进化合物的合成或使化合物（有机物，无机物）降解的过程称之为光催化[7]。1972年，Fujishima和Honda[8]首先发表了用TiO2作为光催化剂分解制氢的论文，这标志着光催化时代的开始，当时正值能源危机，因此利用光催化剂和太阳能制备氢气对缓解能源危机具有重大的意义，引起了科研学者的广泛关注，随后更多关于光催化的研究深入开展了对光催化机理的探索。在1977年，Frank和Bard等[9]用TiO2作为光催化剂将水中的氰化物分解，氧化CN-为OCN-，为光催化剂处理污水的发展提供了有力依据。这些重大的研究也为如今催化剂在环境净化和新能源利用开发方向的研究奠定了基础。TiO2以其无毒、催化活性高、稳定性好和价格低廉等优点, 被公认为优良的半导体光催化剂。纳米TiO2的光生空穴的强氧化能力, 使得生物难降解的有机污染物的完全矿物化氧化成为可能。大量研究表明，绝大部分有机物均能被TiO2光催化氧化而降解。此外许多无机化合物或无机离子也能在TiO2表面与光生电子反应被光催化生成毒性较小或无毒的产物。因而在大气净化、抗菌、净水、防污、防臭方面有着广阔的应用前景。
2.TiO2光催化原理
TiO2作为半导体材料，其能带是不连续的，价带和导带之间存
在一个禁带，其禁带宽度(带隙能，Eg)为数个电子伏特。当用光子能量大于或等于禁带宽度的光照射半导体材料时，其价电子被激发,越过禁带进入导带，同时在价带上形成相应的空穴，即产生所谓电子-空穴对。在光催化的过程中，空穴具有极强的获取电子的能力(TiO2价带上空穴氧化还原电位为＋2.7eV) ，能将水中的OH-和H2O分子转化为氧化能力和反应活性极强的羟基自由基·OH，而吸附TiO2表面的物质或溶剂中的游离氧则俘获电子形成O2·等活性极强的自由基，这些自由基都具有有很强的化学活性,能与各种无机、有机污染物反应,生成无毒、无害的CO2、H2O和无机物等。其反应机理可以用以下方程式[10]表示:
TiO2+ hν → e-+ h+
h++H2O → ·OH + H+
h++OH- → ·OH
O+e- → ·O2
·O2+h+ → HO2·+ H+
2HO2· → O2+ H2O2
3.TiO2光催化影响因素
TiO2光催化的影响因素主要有：
1.晶体结构。TiO2光催化剂的晶型结构影响光催化反应反应速率。在两种主要晶相结构中，金红石和锐钛矿虽都属于正交晶系，但两者的TiO6八面体的扭曲程度不一样。金红石型结构较为致密稳定；锐钛矿相晶格中含有较多的缺陷和位错，能产生更多的氧空位来捕获电子，
致使光生电子和空穴较容易分离，具有较高的活性和更多的活性表面。所以锐钛矿型TiO2的光催化活性优于金红石型TiO2；随着环境稳定的升高，锐钛型TiO2会逐渐向金红石型转变，在1000℃不可逆转地转化成金红石型。
2.粒径。TiO2的粒径越小，比表面积越大,其光催化效率越高。TiO2的投加量与反应速率的关系是：开始反应速率随着催化剂用量的增加而迅速上升，在投加量过大时，反应速率反而减小。这是因为TiO2是不溶性物质，加入量过多，会阻挡紫外光的透射深度，使光催化效果下降[17]。
3.光强。TiO2光催化反应必须在光照下进行，并且主要对紫外光响应，但是光强过大并不利于反应的进行。研究表明[17]，在相当大的光强下，光量子效率反而较差，因为此时存在中间氧化物在催化剂表面的竞争性复合。TiO2的吸收边缘在350nm，一般在实验中采用高压汞灯。太阳光在紫外区也有一定的辐射能量，实验表明[17]，许多化合物可被太阳光催化分解，这一结果为大规模应用TiO2光催化技术提供了可行性。
4.PH值。pH 值的变化会影响TiO2的表面电荷，从而影响反应物在TiO2表面的吸附以及TiO2的分散程度，最终影响光催化反应的速率。研究发现[17]，pH 值的变化对不同反应物的光催化反应的影响也有所不同，并且影响程度与其它因素如光强等有关。
4.TiO2光催化改性
由于TiO2是宽禁带半导体，只能吸收太阳光中的紫外线部分，对太阳光的利用率只有6%左右，光生电子-空穴易复合，光量子效率低等在一定程度上限制了TiO2的实际应用。因此对纳米TiO2材料进行改性，拓宽其光谱吸收范围，提高其光量子效率成为目前的研究热点。
目前改性的方法主要有：离子掺杂、光敏化、贵金属沉积、半导体复合。半导体复合主要是利用半导体导带或价带位置不同进行半导体复合，使光生电子或空穴从一个半导体迁移到另外一个半导体，增加了光生电子与空穴间的距离，减小了光生电子与光生空穴的复合几率，从而提高其光量子效率[11-13]。Wang等[12]用化学法在锐钛矿TiO2纳米管(TNT s)表面制备出ZnO颗粒，研究ZnO-TNT s复合材料在紫外光辐照下降解若丹明B 的光催化活性。结果显示，此体系比P25、ZnO、-TNT s的催化活性都高。Wang等[12]分析认为，TNT s复合ZnO有利于光生电子从ZnO导带传输到TiO2导带，有利于光生空穴从TiO2价带传输到ZnO价带，实现光生电子与空穴的有效分离，延长了其寿命，增加了光生电子和光生空穴参与光催化的几率，从而提高了光催化活性。氧化锌(ZnO)也是一种重要的无机功能材料，由于它具有优异的物理化学性质，在光电导、压电、发光器件、激光器、透明导电膜、气敏传感器、表面及体声波器件以及声光器件等方面得到广泛应用和具有广阔的应用前景。由于ZnO半导体具有高激子束缚能、优良的电子输运性质、强抗辐照特性、低成本以及环境友好等显著特征，是未来半导体光电子领域极具应用潜力的新一代宽带隙半导体材料[13-16]。ZnO 是禁带宽与TiO2相近(ZnO为3.37eV，Ti02为3.2eV)的n型半导体，具
有六方纤锌矿结构，且在光氧化有机物方面比TiO2更有效。但Zn0价带电位太低，且光稳定性较差。鉴于单一光催化剂存在的优点和不足，目前国内外大量研究者开始对ZnO-TiO2的复合产生了兴趣，通过复合这2种优异的半导体材料，一方面可扩大对光的吸收范围，另一方面有利于电子迁移和抑制电子/空穴的复合，从而提高其物理和化学性能。
5.研究展望及结语
目前TiO2光催化剂改性研究对提高其催化性能已取得一定成果，但仍然存在一些问题。首先，TiO2的改性可能会造成生产成本增加，如何在提高光催化性能的同时兼顾生产成本，将关系到改性TiO2的应用推广。其次，污水或废气中污染物种类多，成分复杂，TiO2在复杂环境下的稳定性研究还相对较少。另外，TiO2光催化剂颗粒细小，应用过程中容易损失，如何提高其回收利用率也是一个研究方向。未来随着研究的深入，更多的改性方法将会被发现、完善，获得性能优越、经济实惠、应用广泛的催化剂。推广光催化技术的产业化，为环境污染的控制与治理等开辟一条新道路。
参考文献
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光催化材料研究进展 20 世纪以来, 人们在享受迅速发展的科技所带来的舒适和方便的同时, 也品尝着盲目和短视造成的生存环境不断恶化的苦果, 环境污染日趋严重。为了适应可持续发展的需要, 污染的控制和治理已成为一个亟待解决的问题。在各种环境污染中, 最普遍、最重要和影响最大的是化学污染。因而, 有效的控制和治理各种化学污染物是环境综合治理的重点, 开发化学污染物无害化的实用技术是环境保护的关键。目前使用的具有代表性的化学污染物处理方法主要有: 物理吸附法、化学氧化法、微生物处理法和高温焚烧法。这些方法对环境的保护和治理起重大作用, 但是这些技术不同程度的存在着或效率低, 不能彻底将污染物无害化, 产生二次污染, 或使用范围窄, 仅适合特定的污染物而不适合大规模推广应用等方面的缺陷[1]。光催化氧化技术是一门新兴的有广阔应用前景的技术, 特别适用于生化、物化等传统方法无法处理的难降解物质的处理。其中TiO2、ZnO、CdS、WO 3、Fe 2 O 3等半导体光催化技术因其可以直接利用光能而被许多研究者看好[2]。 1.1 TiO 2光催化概述 1.1.1 TiO 2的结构性质 二氧化钛是一种多晶型化合物,常见的n型半导体。由于构成原子排列方式不同,TIO2在自然界主要有三种结晶形态分布:锐钛矿型、
金红石型和板钛矿型。三种晶体结构的TIO2中,锐钛矿和金红石的工业用途较广。和锐钛矿相比,金红石的原子排列要致密得多,其相对密度、折射率以及介电常数也较大,具有很高的分散光射线的能力,同时具有很强的遮盖力和着色力,可用作重要的白色涂料。锐钛矿在可见光短波部分的反射率比金红石型高,普遍拥有良好的光催化活性,在光催化处理环境污染物方面有着极为广阔的应用前景[3]。 1.1.2TiO2光催化反应机理 半导休表面多相光催化的基本原理:用能量高于禁带宽度(Eg)的光照射半导体表面时,价带上的电子被激发,跃迁到异带上，同时在价带产生相应的空穴,这样就半导体内部生成电子(e-)—空穴（h+）随后,.电子-空穴对迁移到粒子表面不同位置、与吸附半导体表面的反应物发生相应的氧化或还原反应,同时激发态的二氧化钛重新回归到基态。与电荷分离相逆的是电子-空穴对的复合过程,这是半导体光催化剂失活的主要原因。电子-空穴对的复合将在半导体体内或表面发生,并释放热量。 1.1.3 TiO2催化剂的局限及改性途径 作为光催化剂,虽然二氧化钛具有其他催化剂难以比拟的无毒、价廉以及稳定等优点。但是目前二氧化钛光催化还存在着一些不足和局限,致使其不能再现实中得到大规模应用。究其原因,主要在于二氧化钛催化剂对太阳光的利用率不高并且其量子产率太低。锐钛矿相和金红石相二氧化铁的带隙分别为3.2eV和3.0 eV,对应的吸收阈值分别为420nm和380nm。它们所吸收的光的波长主要集中在紫外区,
请投稿作者认真仔细做好参考文献的著录工作 尊敬的各位投稿作者，为了保证文后参考文献著录的准确性和完整性，在您投稿之前一定要参照GB/T7714-2005《文后参考文献著录规则》认真、仔细的核实所列参考文献，以协助本刊在编排参考文献方面减少刊发错误。 GB/T7714-2005《文后参考文献著录规则》下载 《中国公共卫生》文后常见参考文献类型著录格式示例如下： 1.专著：作者甲，作者乙，作者丙，等.题名[M].版本.出版地：出版者，出版年：引文页码. 2.期刊：作者甲，作者乙，作者丙，等.题名[J].期刊名，出版年，卷（期）：页码 3.学位论文：论文作者. 题名[D].学位授予单位所在城市：学位授予单位.年份. 4. 国际标准、国家标准、行业标准：作者甲，作者乙，作者丙，等.标准编号标准名称[S].出版地：出版者，出版年. 5.科技报告：作者甲，作者乙，作者丙，等. 题名[R].出版地：出版者，出版年. 6. 电子期刊：作者甲，作者乙，作者丙，等.题名[J].期刊名，出版年，卷（期）：页码[引用日期].获取和访问途径. 7.电子文献：作者甲，作者乙，作者丙，等. 题名[文献类型标志/文献载体标志].（更新或修改日期）[引用日期].获取和访问途径. 8.带有DOI的参考文献
（1）有页码情况：作者甲，作者乙，作者丙，等.题名[J].期刊名，出版年，卷（期）：页码. doi (2) 无页码情况：作者甲，作者乙，作者丙，等.题名[J].期刊名，出版年，卷（期），索引号. doi （3）优先数字出版：作者甲，作者乙，作者丙，等.题名[J].期刊名，出版年. doi
数字出版是人类文化的数字化传承，它是建立在计算机技术、通讯技术、网络技术、流媒体技术、存储技术、显示技术等高新技术基础上，融合并超越了传统出版内容而发展起来的新兴出版产业。数字化出版是在出版的整个过程中，将所有的信息都以统一的二进制代码的数字化形式存储于光盘、磁盘等介质中，信息的处理与接收则借助计算机或终端设备进行。数字出版在我国虽然起步较晚，但是发展很快，目前已经形成了网络图书、网络期刊等新业态。但是在取得丰硕成果的同时，数字出版产业的问题接踵出现，数字出版制度建设和法律法规建设问题被提上台面。本文对数字出版产业发展中所涉及的制度和法律规制进行深入探析，旨在为以后的数字出版产业制度和法规建设提供一定的理论参考。 《2007-2008中国出版业发展报告》中披露，数字出版产业首次超过了传统出版业的产值，这是值得纪念的一年。本书的作者们对2007-2008年的出版业进行了全方位的调查。其中在数字出版方面，作者们对它的年度发展概况、值得关注的几点和未来发展的趋势进行了调查研究。数字出版产业前景广阔这一点非常突出，但可以看出还是存在一定问题。 从《当前我国数字出版面临的困境》中我得知，数字出版在我国仍属起步阶段，现在还存在很多的问题，其中最主要的就是数字出版法律法规建设滞后问题。《数字出版产业版权困境解析》一文也同意这一观点，认为海量作品的海量授权问题已成为制约数字出版发展的瓶颈，积聚成巨大的产业法律风险，更是悬在数字商头顶的达摩克利斯之剑。面对数字网络技术的挑战，只有通过立法途径才能解决版权困境。作者建议拓宽准法定许可的适用范围，建立数字公告出版模式，以破解数字出版产业的版权困境。
光催化研究发展综述性报告 本人申请攻读动力工程与工程热物理专业博士学位，由于对后续能源与新能源技术专业太阳能分解水制氢方向有浓厚的兴趣，通过对相关文献的阅读和参加相关报告，对太阳能光催化分解水制氢有了详细的了解，对其发展简述如下： 1.前言 当今人类社会面临能源和环境两大问题[1-2]。能源的短缺和环境的污染严重制约着人类社会的发展。一方面，社会的高速发展使得人类对于能源的需求越来越大，而我们目前所用的能源还是以传统的化石燃料为主，但是因为化石燃料的不可再生性，或者说是形成的时间周期太长，使得其必有枯竭的一天。据估计，按照目前的开采水平和消耗量，石油还能够维持四十年左右，煤炭最多也就是两百年，而天然气还可以维持大概六十多年。另一方面，化石燃料的燃烧，引起严重的环境污染和对环境的危害，如温室效应、酸雨、光化学烟雾等等，对人类的生存产生了严重的威胁。 研究自然的、社会的、生态的、经济的以及利用自然资源过程中的基本关系，以确保全球的可持续发展已经成为各国都十分关注的一个话题。就像美国，在2009年提出的7870亿美元的巨额经济刺激计划中，把发展新能源定位于抢占未来发展制高点的重要战略产业，并提出在未来的三年的时间里，国内可再生能源产量要增加一倍。而我国人口众多，常规能源储备远低于世界平均水平，而且近几十年来，环境污染也是日益严峻。这使得寻找一种清洁可持续的替代能源变得更加迫切。而我国幅员辽阔，拥有极为丰富的太阳能资源，开发潜力巨大，从长远发展来看完全可以满足国家可持续发展的需求。但太阳能能量密度低、分散性强、不稳定、不连续的缺点使得我们至今仍缺乏对其高效低成本大规模利用的有效手段。但是考虑到占地表约3/4的水域和植物的光合作用，我们是不是可以利用太阳能分解水，制取氢气,而氢气又是是一种无色无臭无味无毒的清洁燃料，
硫及金属硫化物-类石墨相氮化碳纳米复合材料的制备，表征及其光催化性能的研究
第一章绪论 自18世纪60年代的第一次工业革命到现在以来，科学技术迅猛发展、日新月异。工业革命（第一次科技革命）以瓦特的蒸汽机的发明为标志，宣告了人类社会由原来的火器时代，进入到了蒸汽时代。第二次科技革命发生在19世纪70年代，在这个时期，自然科学取得了飞速的进展，由于资本主义制度的逐渐形成和完善，资本主义国家为了生存和发展，开始了大量的对世界资源进行掠夺。两次工业革命对然建立了世界的初步两极格局，但是两次科技革命的功劳还是不容忽视的，它们推动了传统的农业，手工业向现代化工业以及机器化工业的飞速发展，并且带给了人类社会巨大的物质财富，在资本主义国家逐利的对外扩张过程中，不可否认的是它们的争斗促进了人类文明的进步和繁荣。但是，当资本家们在大力发展社会生产力，提高生活水平的同时，对环境也造成了严重的破坏，至今，已严重威胁着我们所处在的的生存环境。 特别是在进入20世纪50年代之后的第三次科技革命；随着工业现代化进程的加快，人类向所生存的环境排放了大量的生产废水、废气，它们其中含有大量的有毒污染物如医用药品、农药、工业染料、表面活性剂和含有重金属离子的溶液等，含有上述物质的这些废水给人类的健康和生存环境带来巨大的威胁。而且在上述这些污染物中，用传统的处理方法很难将其完全消灭和降解。废水中的很多有机化合物能使水中的厌氧微生物发生异变，从而产生明显的毒害作用；所以必须创造出一些其它的非生物的降解技术来除去这些有机化合物[1-3]。因此，开发一种简便、有效、快捷、无害的方法来治理水体污染和大气污染是当前社会一个亟待解决的问题。并且，社会现代化的发展需要消耗大量的能源，据专家分析，传统的化石能源已经不能继续维持人类社会的长期发展，而且传统的化石能源的使用是当前引发严重环境问题的万恶之源。所以，环境问题和能源问题是21世纪可持续发展战略的两大亟待解决的严重问题。
NoteFirst和NoteExpress的比较 NoteExpress是第一代国产参考文献管理软件，脱胎于EndNote，其最大贡献是解决了国外参考文献管理软件无法支持中文参考文献的问题。 NotFirst作为后起之秀，正式发布于2009年底，吸取了国内外参考文献的优点，并根据用户的需求和当前网络技术的进步进行了完善和发展，增加了对国内期刊常见的双语参考文献的支持，错误警示可以在形成的参考文献存在错误时给予提醒，以保证形成参考文献的准确度；增加了网页一键保存、屏幕照相功能，从文献管理扩展到知识管理。 NoteFirst 是国内唯一的网络版文献管理软件，也是第三代知识管理软件的领航者，利用网络优势，实现了知识资源在团队中的分享，从而进化为团队科研协作系统。 NoteFirst虽然具有更专业的参考文献管理功能，但称为具有参考文献管理功能的知识管理软件和团队科研协作系统，更贴切。 1NoteExpress是第一代单机版产品，而NoteFirst则是第三代互联网产品 参考文献管理软件发展到现在，已经历了三代： 第一代：单机版。国外代表产品是EndNote，ReferenceManager，国内代表产品NoteExpress和医学文献王。其主要功能就是个人收集的文献进行高校管理，同时在论文写作时可以自动形成参考文献。单机版的局限性是用户移动办公的支持不到位，同一用户不同计算机上文献数据要通过人工导出、导入的方式来实现，不便利，同时不便于交流和分享。 第二代：局域网版。国外代表产品是EndNote Web。国内目前没有发现类似的产品。这类软件的特点是成员在机构内网使用时，同一用户在不同计算机上的文献数据可自动同步，实现了成员文献数据的自动备份，也在一定程度上实现了机构内部科研人员之间的交流。其缺点就是局限于机构内部使用，交流也只能在机构内部进行。 第三代：互联网版。国外代表产品是RefWorks，Mendeley，国内的代表产品是NoteFirst。用户只要联网，不同计算机上的文献数据可自动同步，并可在全世界范围内进行科学交流。 2NoteFirst的参考文献管理更专业 NoteExpress和NoteFirst作为中文参考文献管理软件，和国外同类软件相比，都支持中文参考文献。 NoteFirst主创人员具有多年期刊编辑的工作经验（担任《电子设计工程》至今已经有16年之久，兼任中国科技期刊编辑学会数字出版专业委员会副主任），对参考文献的国家标准、现实状态、容易出现的问题有着更加深入的体会。开发时继承了国产同类软件的优点，又弥补了国内同类软件存在的问题。 NoteFirst在参考文献管理方面的主要改进包括以下3点。 2.1 支持双语参考文献 国内一些期刊要求参考文献采用双语参考文献，也就是中文参考文献要求列出中文参考文献的同时，同步给出中文参考文献的英文翻译。 例如：
硫及金属硫化物-类石墨相氮化碳纳米复合材料的制备， 表征及其光催化性能的研究
第一章绪论 自18世纪60年代的第一次工业革命到现在以来，科学技术迅猛发展、日新月异。工业革命（第一次科技革命）以瓦特的蒸汽机的发明为标志，宣告了人类社会由原来的火器时代，进入到了蒸汽时代。第二次科技革命发生在19世纪70年代，在这个时期，自然科学取得了飞速的进展，由于资本主义制度的逐渐形成和完善，资本主义国家为了生存和发展，开始了大量的对世界资源进行掠夺。两次工业革命对然建立了世界的初步两极格局，但是两次科技革命的功劳还是不容忽视的，它们推动了传统的农业，手工业向现代化工业以及机器化工业的飞速发展，并且带给了人类社会巨大的物质财富，在资本主义国家逐利的对外扩张过程中，不可否认的是它们的争斗促进了人类文明的进步和繁荣。但是，当资本家们在大力发展社会生产力，提高生活水平的同时，对环境也造成了严重的破坏，至今，已严重威胁着我们所处在的的生存环境。 特别是在进入20世纪50年代之后的第三次科技革命；随着工业现代化进程的加快，人类向所生存的环境排放了大量的生产废水、废气，它们其中含有大量的有毒污染物如医用药品、农药、工业染料、表面活性剂和含有重金属离子的溶液等，含有上述物质的这些废水给人类的健康和生存环境带来巨大的威胁。而且在上述这些污染物中，用传统的处理方法很难将其完全消灭和降解。废水中的很多有机化合物能使水中的厌氧微生物发生异变，从而产生明显的毒害作用；所以必须创造出一些其它的非生物的降解技术来除去这些有机化合物[1-3]。因此，开发一种简便、有效、快捷、无害的方法来治理水体污染和大气污染是当前社会一个亟待解决的问题。并且，社会现代化的发展需要消耗大量的能源，据专家分析，传统的化石能源已经不能继续维持人类社会的长期发展，而且传统的化石能源的使用是当前引发严重环境问题的万恶之源。所以，环境问题和能源问题是21世纪可持续发展战略的两大亟待解决的严重问题。 1.1研究背景与意义
网络工程论文题目大数据挖掘论文题目选题大全开题报告参考 文献 一、选题技巧 论文选题标准众多，但核心的有这么几点：（1）可借鉴性，以便于换汤不换药，博采众长，搞好自己的论文。知网上有现成的论文可借鉴，单数量不可以太多，否则会被怀疑抄袭；也不能太少，不然浪费时间去选题和整理宏观思路还被老师否定，如你的题目太大不易写深入而pass掉。（2）紧跟热词，最近几年的社会热点问题会让论文显得很有新意，但最好也是有依葫芦画瓢的参考对象。（3）贴合案例，理论型文章对软件工程模型和软件仿真能力要求极高，故必须贴合案例，以便于换汤不换药，快速写好论文。（4）结构完整，选题最好能结合学科理论知识和模型，注重问题导向和软件工程语言的应用，不然论文口水话连篇；但切记炫技，整高大上的题目，应用复杂的软件工程模型，不顾是否能收集到个案实证资料和工作量的多寡。（5）字数相仿，不要本科、硕士论文选博士论文做参考，因为博士细节过多论证更充分，没宏观驾驭能力的人控制不好章节字数，会多写一两万字。 利用本处的参考文献题目，便于大家掌握关键词种类，然后再在知网、万方上按照专业分类浏览100页题目，并检索10个关键词，下载50篇文章，用一定标准精选5篇文章做参考，即选出工作量小、切合热点、理论充分、数据分析到位、宏观逻辑流程、个案材料好收集的可以依葫芦画瓢的好题目。 二、热词分布 大数据论文的关键词众多，可供检索的有如大数据、Hadoop、互联网金融、大数据时代、数据挖掘、企业管理、云计算、MapReduce、Spark、数据处理、商业银行、策略研究、大数据技术、应用研究、大数据分析、HBase、大数据环境、推荐系统、数据集、互联网+、分布式、HDFS、科学研究、聚类算法、营销策略、数据新闻、金融机构、海量数据、中华人民共和国、数据仓库、推荐算法、可视化、关键技术研究、数据分析等。
光解水制氢半导体光催化材料的研究进展 田蒙奎1 ,2 ,上官文峰2 ,欧阳自远1 ,王世杰1 (1. 中国科学院地球化学研究所,贵州贵阳550002 ; 2. 上海交通大学机械与动力学院燃烧与环境技术研究中心,上海200030) 摘要: 自从Fujishima2Honda 效应发现以来,科学研究者一直努力试图利用半导体光催化剂光分解水来获得既可储存而又清洁的学能———氢能。近一二十年来,光催化材料的研究经历了从简单氧化物、复合氧化物、层状化合物到能响应可见光的光催化材料。本文重点描述了这些光催化材料的结构和光催化特性,阐述了该课题的意和今后的研究方向。关键词: 光解水;氢能;半导体光催化剂中图分号: X13 文献标识码:A文章编号:100129731 (2005) 1021489204 1 引言 在能源危机和环境问题的双重压力下,氢能因其燃烧值高、储量丰富、无污染而成为最有希望替代现有化石能源的清洁能源,因而氢能的开发成了能源领域的研究热点。自从Fujishima 和Honda 于1972 年发现了TiO2 光电化学能分解水产生H2 和O2 以来[1 ] ,科学研究者实现太阳能光解水制氢一直在作不懈的努力。普遍接受的光解水制氢原理是:半导体光催化剂在能量等于或大于其禁带宽度的光辐射时,电子从最高电子占据分子轨道( HOMO ,即价带) 受激跃迁至最低电子占据分子轨道(LUMO ,即导带) ,从而在价带留下了光生空穴( h + ) , 导带中引入了光生电子(e - ) 。光生空穴和光生电子分别具有氧化和还
原能力。要实现太阳能光解水制氢和氧,光生电子的还原能力必须能还原H2O 产生H2 ,而光生空穴的氧化能力必须能氧化H2O 产生O2 ,即半导体光催化剂的导带底要在H2O/ H2 电位( E0 = 0V ,p H = 0) 的上面(导带位置越高,电位越负,还原能力越强) ;而价带顶在O2 / H2O 电位( ENHE = + 1. 23V ,p H = 0) 的下面(价带位置越低,电位越正,氧化能力越强) 。近一二十年来, TiO2 以外的光催化剂的相继发现,特别是能响应可见光的光催化材料的出现,使得光解水制氢研究进入了非常活跃时期。本文就近期太阳能光解水制氢研究进展中的半导体光催化材料作一综述。 2 简单半导体氧化物,硫化物系光催化剂目前广泛研究的简单化合物半导体材料的能带结构如图1 所示： 图1 部分半导体材料的能带结构示意图 Fig 1 Schematic diagram of band st ructure for some semiconductor s TiO2 光催化剂由于光照不发生光腐蚀、耐酸碱性好、化学性质稳定、对生物无毒性、来源丰富等优点而被广为利用。具有代表性的
新媒体时代大学生阅读探析 前言：随着数字技术和信息技术的发展，新媒体已经成为现代社会信息的重要传播途径。影响当代大学生文化内涵和品质的提升。本文对新媒体时代大学生阅读现状进行了分析和研究，解读新媒体对文化产生的影响，并试图寻找出解决途径。 关键词：新媒体、大学生、阅读、现状、危机、对策 一、新媒体界定 1967 年，美国哥尔德马克第一次提出“新媒体”一词。是报刊、广播、电视等传统媒体以后发展起来的新的媒体形态，被称为‘第五媒体’，是相对于传统媒体而言的，在一定时间内呈现相对的、稳定性的状态。[1] 新媒体主要特征：交互性和及时性，海量性与共享性，多媒体与超文本、个性化和社群化。 [2] 二、新媒体时代大学生阅读现状 （一）新媒体时代大学生阅读特点 1.网络阅读已成为主要的阅读方式。 手机’、‘网络在线阅读’、‘ipad平板电脑’成为受访对象阅读使用最多的数字阅读终端。手机跃升为首位，成为“受访者的阅读主要选择。”[3]。 2.阅读场所灵活多变 在今天,对于爱好阅读的人来说,阅读可以无处不在, 新媒体阅读的前提是要有新媒体设备，随时随地都可以进行阅读。[5] （二）新媒体阅读方式背后隐藏着诸多的危机 1.在网络阅读的信息中掺杂过多的垃圾信息，浪费了读者的时间，降低了阅读的深度，庞杂无序的信息流给知识筛选形成很大负担，极大地影响了阅读的环境。[6] 三、当代大学生阅读现状产生原因 （一）外在环境 1.科学技术的快速发展，阅读介质的不断更新，为新媒体的阅读方式提供了物质基础 此外，网络的开放性与互动性，使阅读的广度无限扩大，让阅读变得更加丰富和多元。 [7] 2. 有效导读机制的缺失。很多高校尚无有效的、针对性的导读机制，没有使大学生 的信息素质得到真正提高。缺乏有效引导，致使大学生的阅读能力普遍不高。[8] （二）内在因素 1.阅读价值意识不到位。阅读可以为学生提供良好的“智力”背景，但学生对此的认识却失之偏颇。[9]虽然大学课余时间较多，却缺乏学习计划和时间规划。 2.应试教育制度下的大学生，不具有较强的阅读能力和科学高效的阅读方法，限制了阅读的速度和质量，这对其知识结构的建立和社会化水平的提高都是很大的限制。[10] 四、应对当代大学生阅读现状的对策 新媒体时代的大学生的阅读现状令人堪忧，引发了当下的阅读危机，因此我们应该立足于现实，寻找解决的途径。 (一) 政府应该积极构建新媒体管理机制，制定相关的法规标准。从制度上对新媒体进行监管，构建新媒体管理模式，完成数字出版!移动出版等相关数字出版标准体系的制定。[11] (二) 新媒体自身更应加强建设。网站、博客、论坛等要加强监管，运用好自己把关人的职能，控制垃圾信息、虚假新闻的传播。[12] (三) 图书馆应加强阅读指导，引领阅读风尚。高校图书馆应联合各系各专业开设专门的阅读指导课，指导大学生去鉴赏和评价。[13]
[1]郑智斌，王诗雨，陈冲.重大突发事件的网络舆情及其沟通--以“7·21”北京暴雨事件为例[J].湖南大众传媒职业技术学院学报.2013(01) [2]邹广萍.从“杂音”中发现“好声音”--西方社交媒体通讯化后的新闻应用[J].中国记者.2013(01) [3]王虹.飓风“桑迪”袭击美国[J].中国防汛抗旱.2012(06) [4]杨明生，王芳.看“桑迪”横扫美国思城市灾害应急管理[J].城乡建设.2012(12) [5]张文显主编.法理学[M].高等教育出版社，1999 [6]罗奇峰，李琳.飓风“桑迪”给我们的启示：关注地下空间防洪安全[J].生命与灾害.2012(11) [7]李宁，周扬，张鹏，范碧航，吉中会.中国自然灾害应急法律体系的数量差异分析[J].自然灾害学报.2012(04) [8]庞萌苗.论我国法律信仰的含义与基础[D].河南大学2010 [9]李峰.絮凝剂、助凝剂联合强化混凝改善水质的研究[D].天津大学2007 [10]高飞.营运资本管理与企业盈利能力研究[D].湖南大学2008 [11]张鹏，李宁，范碧航，刘雪琴，温玉婷.近30年中国灾害法律法规文件颁布数量与时间演变研究[J].灾害学.2011(03) [12]朱爱菊.从对人的关注和浏览中获取信息--新浪微博中的信息组织与信息获取机制分析[J].情报杂志.2011(05) [13]尹果.基于RBF插值的流固耦合数据传递研究[D].湘潭大学2014 [14]周志勇.基于DEM的强力混合机混匀过程模拟及结构优化[D].湘潭大学2014 [15]张佳.风力机叶片气动性能及振动特性研究[D].湘潭大学2014 [16]涂红艳.自适应伽辽金法在结构拓扑优化中的进一步研究[D].湘潭大学2012 [17]曾维栋.Reissner-Mindlin板壳无网格法研究及形状优化[D].湘潭大学2009 [18]胡新翠.美、英、日媒体对钓鱼岛事件报道的批评性话语分析[D].郑州大学2014 [19]孙艺华.从评价理论的视角分析政治新闻语篇[D].东北林业大学2014 [20]孔鑫韩.媒体报道对公众通胀预期影响的实证分析[D].浙江财经大学2015 [21]魏永保.基于修正移动粒子法的拓扑优化研究[D].湘潭大学2013 [22]戴彬彬.风力机叶片优化设计与流固耦合特性研究[D].湘潭大学2013 [23]周浩.微博谣言的生成扩散动力及其治理[D].湘潭大学2013 [24]陈熙.数字出版冲击下我国传统出版的优化发展研究[D].湘潭大学2013 [25]孙媛颖.潇湘晨报和红网互动策略研究[D].湘潭大学2011 [26]潘志浩.基于EFG法的裂纹扩展数值模拟研究[D].湘潭大学2009 [27]陈又麟.我国出版传媒上市集团竞争战略研究[D].湘潭大学2012
光催化材料的研究与进展 洛阳理工学院吴华光 B08010319 摘要： 光催化降解污染物是近年来发展起来的一种节能、高效的绿色环保新技术．它在去除空气中有害物质,废水中有机污染物的光催化降解,废水中重金属污染物的降解，饮用水的深度的处理，除臭，杀菌防霉等方面都有重要作用，但是作为新功能材料，它也面临着很多局限性：催化效率不高，催化剂产量不高，有些催化剂中含有有害重金属离子可能存在污染现象。但是我们也应当看到他巨大的发展潜力和市场利用价值，作为处理环境污染的一种方式，它以零二次污染，能源消耗为零，自发进行无需监控等优势必将居于污染控制的鳌头。本文介绍了一些关于光催化研究的制备与发展方向的思考，光催化正在以TiO 2 ，ZnO为主导多种非重金属离子掺杂，趋于多样化的制备方法方向发展。 关键字：光催化催化效率 正文： 光催化(Photocatalysis)是一种在催化剂存在下的光化学反应，是光化学与催化剂的有机结合，因此光和催化剂是光催化的必要条件。“光催化”定义为:通过催化剂对光的吸收而进行的催化反应(a catalytic reaction involving light absorption by a catalyst or a substrate)。氧化钛(TiO 2 )具有稳定的结构、优良的光催化性能及无毒等特点，是近年研究最多的光催化剂， 但是，TiO 2 具有大的禁带宽度，其值为3．2 eV，只能吸收波长A≤387 11111的紫外光，不能有效地利用太阳能，光催化或能量转换效率偏低，使它的应用受到限制。因此，研制新型光催化剂、提高光催化剂的催化活性仍是重要的研究课题]1[。复合掺杂不同半导体，利用不同半导体导带和价带能级的差异分离光生载流子，降低复合几率，提高量子效率，成为提高光催化材料性能的有效方法5]-[2。 与一元氧化物如TiO 2 和ZnO等光催化剂相比，复合氧化物光催化剂，如 ZnO- SnO 2TiO 2 -SnO 2 和WO3- TiO 2 等体系具有吸收波长更长和光催化效率更 高等特点因而成为研究热点. 一、常用的光催化剂的制备方法 （一）水热合成法。 热合成反应是在特制的密封容器中（能够产生一定的压力），以水溶液作为反应介质，通过对反应体系加热或接近其临界温度而产生高压，从而进行材料的合成与制备的一种有效方法。 （二）溶剂热合成法 溶剂热合成技术是在水热法的基础上，以有机溶剂代替水作为介质，采用类似水热合成的原理制备纳米材料，极大的扩展水热法的应用范围。 （三）溶胶-凝胶法
https://www.doczj.com/doc/d9602648.html, 重庆医学论文参考文献 一、重庆医学论文期刊参考文献 [1].2000～2011年《重庆医学》杂志发表时滞调查分析. 《中国科技期刊研究》.被中信所《中国科技期刊引证报告》收录ISTIC.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.被南京大学《核心期刊目录》收录CSSCI.2013年2期.钱进.吴开明.徐川平. [2].前进中的重庆医学. 《重庆医学》.被中信所《中国科技期刊引证报告》收录ISTIC.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.2015年28期. [3].医学期刊高下载频次论文特征分析以《重庆医学》为例. 《南方医科大学学报》.被中信所《中国科技期刊引证报告》收录ISTIC.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.2014年12期.舒安琴.曾玲.姚雪.罗瑞.石芸.唐璞.徐川平.颜星. [4].《重庆医学》拟刊用稿件二次查重结果分析. 《重庆医学》.被中信所《中国科技期刊引证报告》收录ISTIC.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.2013年29期.曾玲.徐川平.吴开明. [5].《重庆医学》2004～2011年引文分析. 《医学信息》.2012年10期.钱进.徐川平.吴开明. [6].关于提高《重庆医学》编辑部图书与期刊利用率的若干思考. 《重庆医学》.被中信所《中国科技期刊引证报告》收录ISTIC.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.2013年21期.钱进. [7].期刊质量与品牌建设——以《重庆医学》为例. 《科技与出版》.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.被南京大学《核心期刊目录》收录CSSCI.2013年2期.高小玲.徐川平.周红.吴开明. [8].《重庆医学》杂志对运用统计学方法的有关要求. 《重庆医学》.被中信所《中国科技期刊引证报告》收录ISTIC.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.2015年33期. [9].《重庆医学》杂志对运用统计学方法的有关要求. 《重庆医学》.被中信所《中国科技期刊引证报告》收录ISTIC.被北京大学《中文核心期刊要目总览》收录PKU.2015年25期.
1.5可见光响应光催化剂的研究进展 1.5.1TiO2光催化剂可见光化的研究 针对TiO2光催化剂的量子效率很低,且只能利用太阳光中的紫外辐射(约占太阳光能量的4%)而无法利用可见光(约占太阳光能量的43%)的缺点,研究者们通过掺杂、光敏化、复合半导体等方法使Ti02的吸收波长红移到可见光区,以便充分利用太阳光,并对提高光催化过程的量子效率进行了系统深入的研究,尤其是近年来在Ti02掺杂改性方面取得了重要进展。 1.5.1.1金属离子掺杂 金属离子掺杂就是将一定量的金属离子引入到半导体晶格中,影响光生载流子的产生、迁移/复合及其转化过程,从而影响半导体的光催化活性。由于金属离子的能级位于半导体的禁带中,从而将半导体吸收光波长的范围扩展到可见光区。用于掺杂的离子主要包括过渡金属离子和稀土金属离子。国内外许多研究者作了大量金属离子掺杂TIO:的研究,结果显示金属离子的掺杂不同程度地影响了Tio:的光催化活性[22一26]。有些金属离子的掺入提高了TIO:的光催化活性,有些金属离子的掺入影响很小,有些反而降低了TIO:的光催化活性。还有在不同的实验条件下,相同的金属离子掺杂却得到了相反的结论。总的来说,影响金属离子掺杂TIO:光催化活性的因素比较复杂,主要有掺杂离子的种类、能级、化合价、半径、浓度以及掺杂光催化剂的制备方法等。在这方面,WChoi的研究工作很有代表性。wchof采用sol一gel法将和Ti4+离子半径接近的21种金属离子掺入到TiO2中[27],系统研究掺杂对Tio:光催化活性的影响。结果如图1一3所示,当掺杂离子的电位与Tio:的价带、导带相匹配且离子半径与Ti4十相近时,具有全充满或半充满电子构型的过渡金属离子,如Fe3+、Co十和Cr3+等,掺杂后的光催化活性要好于具有闭壳层电子构型金属离子的掺杂,如Zn2+、Ga3+、Zr+、Nb5+、Sn4+、Sb5+和Ta5+等。另外高价离子,如w6+的掺杂,要好于低价离子。虽然其研究未涉及可见光方面的内容,但讨论了掺杂离子的种类、浓度、分散度、d轨道电子构型以及光照强度等多种因素对TIO:光催化活性的影响。多年的研究己经证明金属离子掺杂的TIOZ,虽然能够显著降低其禁带宽度,实现可见光的激发,但这些掺杂离子不论是作为填隙离子,还是代位离子,实际上都是在TIO:的晶格中增设了电子一空穴复合位点,大多数情况下载流子在分离和迁移到表面过程中,几乎都被这些位点所捕获。虽然Tio:有了可见光催化活性,但同时也显著降低了TIOZ在紫外辐射下的光催化活性。当然,并非所有金属离子的掺杂都被证明导致Tio:活性降低。
企业融合发展的普遍性、必要性、紧迫性 文献综述 摘要：企业融合的随着企业融合发展实践的不断增多，企业融合实践的不断深入，对企业融合发展研究显得异常急迫，尤其是我国对企业融合发展的相关文献较为短缺，这也就使得本文的研究有一定的理论意义，企业融合的文献的整理也迫在眉睫。 关键词：企业融合；普遍性；必要性；紧迫性 一、前言 随着互联网的不断发展，企业融合的趋势也在不断的增加，企业融合的范围、途径和方式也在不断的创新。同时，企业融合必将成为新条件下促进就业与增长的一个强有力的发动机。企业融合无疑将扩展至整个信息市场，乃至催化今后世界经济的综合，这意味着信息通信业的企业融合将呈现出不断拓展化的趋势，通过信息化的技术进步加速经济全球化进程。企业融合具有三个效应：一是企业融合能够改善企业绩效，减少企业成本；二是企业融合是传统企业创新的重要方式和手段；三是企业融合有利于企业结构转换，提升企业各方面的发展，促进企业适应大数据环境。 二、企业融合化发展概述 （一）企业融合化发展的界定 企业融合发展研究随着我国企业融合数量和领域的增多而不断受到各方的关注。 袁庆明（2005）在《新制度经济学》中有对企业发展的未来前景进行预测，其中有提及企业融合的相关概念，认为从经济和技术有机联系出发，通过技术革新特别是以互联网发展为主导的、建立在数字融合基础的企业之间会出现融合的趋势，同时这种融合的过程也会呈几何增长。[1] 左学金,程杭生(2005)提出，企业融合可以定义为“以前各自独立、性质迥异的企业因为互联网的发展，从而使两个的企业成为直接竞争者，在技术和大数据的背景下有进行资源互补的过程”。[2] 沈蕾(2005)提出，从大企业的角度对企业融合的趋势进行预测，认为企业融合是未来企业发展的一个动态过程。[3]
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/d9602648.html, 中越边境线上的京色音声 作者：张灿张倩芸 来源：《北方音乐》2016年第15期 【摘要】1980年到2015年，围绕京族这一西南沿海沿边的族群音乐事项产生了约150篇学术研究成果。以此为据，文章对有关广西京族音乐文化研究的中文文献进行梳理与分析，试图厘清学界对广西京族音乐文化的研究现状和研究方向，并对近三十五年来京族音乐的学术书写本身进行不同层面的表述分析与解读。 【关键词】京族；音乐文化；中文文献；文献综述；学术表述 引言 20世纪80年代以来民族音乐学这一学科在我国得到蓬勃的发展，偏居广西北部湾海岸—偶沿边京族引起了各界人士的关注，至今已形成了较为丰硕的理论成果和实践。随着中国与周边国家跨界族群音乐文化研究的学科理论建设，学界在聚焦汉族和少数民族音乐研究的基础上，把研究视角延伸和拓展跨界族群音乐文化研究。而中越跨界京族在全球化的浪潮及对文化多样性需求之中成为“和而不同”的文化共同体，呈现出诸多地域性特点。基于此，对有关广西京族音乐文化研究的中文文献进行梳理与分析，试图厘清学界对广西京族音乐文化的研究现状和研究方向，使之能为跨界京族音文化研究提供参考。 一、广西京族音乐文化研究文献的基础数据分析 2012年广西壮族自治区文化厅组织编写并陆续出版了《广西国家级非物质文化系列丛书》，其中《京族独弦琴艺术》、《京族哈节》两本书籍对京族器乐和民俗“哈节”作了全面表述和文化阐释，为三十几年来的京族音乐文化研究进行历史意义的总结。基于此，本文通过“中国知网”（http：∥https://www.doczj.com/doc/d9602648.html,/）这一数字出版平台，以1980-2015年为时间跨度，在检索栏内输入“京族民间文化”、“京族音乐”、“京族民歌”、“哈节”、“独弦琴”等关键词进行检索，共收集到公开发表有关广西京族音乐文化事项的文献共计153篇（见附录1），以此作为量的依据。其中学术期刊论文146篇，博士毕业论文2篇，硕士毕业论文5篇。从质方面而言，参阅的文献从文本的书写和内容的表达上均倾向于京族音乐事项的文本性描述、学术性说明或诠释。除此之外，在中国知网的平台笔者还查询到有部分涉及京族音乐事项相关内容的中文文献，因其研究对象和主体非京族音乐文化事项，故不在本文分析、归纳范畴之内。 二、广西京族音乐文化研究文献的归纳与分析 纵观上述收集到的有关京族音乐文化研究文献的成果数据，笔者拟从研究对象的音乐文化事项类型的分类方式进行阐述，但受学科体系、文献撰写方式等因素影响，如有不妥，方请专家学者指正。
传统出版转型与发展综述 （160627 赵玲娟） 一、前言 数字化出版融入了信息时代下新的文化元素以及人们阅读方式和阅读习惯的新要求，无论是社会文化的发展，出版产业模式的转变，还是人们的阅读方式、文化消费观念和消费习惯的变化，都对传统出版行业有深刻的影响。作为一种新兴的出版模式，传统出版在转型过程中不可避免地会遇到各种发展机遇与挑战。面对发展的新契机与发展中的各种困难挑战，传统出版单位必须对自身发展有着清醒的认识，只有这样才能把握有利的发展契机，迎难而上，克服困难，成功地融入到数字时代的出版产业中去。 二、主题 （一）文献源分析 1.互联网 在百度搜素引擎上搜索“传统出版”这一关键词时，出现诸多与之相关的网络文章。近些年发表的相关文章有搜狐IT网的《媒体学院：从出版业看传统媒体的现状和转型》、新浪财经网的《传统出版业转型：资本化运作成趋势》、中国出版网的《“互联网+”时代，如何保护传统领域著作权》等。以“传统出版转型与发展”为关键词发表的文章有：人民网的《传统出版的核心竞争力建设与转型发展》、《实现从传统出版向数字出版转型》和搜狐网的《陈昕谈传统出版业的数字转型时刻》等。 2.研究报告 在《2014——2015中国数字出版产业年度报告》中显示，2014年，我国数字出版产业收入达3387.7亿元，比2013年整体收入增长了33%。其中互联网广告、移动出版与网络游戏依然占据收入榜前三位。此外，互联网期刊、电子图书增长幅度均超过17%。在对历年数据的比较中，各数字产品销售均呈增长趋势。其中电子图书收入总量与纸版图书销售收入相比，所占比例依然较少。但从2012年开始呈现快速增长态势，年均增长20.5%。 2014年以来，新闻出版业转型升级、融合发展进入新的发展阶段，和前几年相比步伐更快更稳。传统出版单位联合发展的路径日趋清晰。 3.期刊学报 在中国知网里进行检索以“传统出版”为关键词有12220700条结果，以“传统出版转型与发展”为关键词有152015条结果。在万方数据库中以“传统出版”为关键词的相关期刊论文有14026篇，以“传统出版转型与发展”的期刊论文有455篇。在百度学术里以“传统出版”为关键词的相关期刊论文有128128篇，以“传统出版转型与发展”的期刊论文有6302篇。
可见光响应型窄带隙半导体光催化材料的研究及应用进展 张 彤,张悦炜,张世著,陈冠钦,洪樟连 (浙江大学材料科学与工程学系,杭州310027) 摘要 近年来,窄带隙半导体材料因具有吸收太阳光可见波段能量、可见光催化降解有机物及可见光解水制氢的优异特性而成为新型半导体材料的研发热点。综述了以TiO 2为代表的传统半导体材料掺杂体系以及全新组成材料体系等两大类具有窄带隙半导体特性的材料种类、光催化性能的影响因素、材料制备工艺以及应用前景,并在此基础上展望了研究与发展方向。 关键词 窄带隙半导体 可见光催化 可见光解水 带隙 制备工艺 R esearch and Applications of Visible Light R esponsive N arrow B and G ap Semiconductor Photocatalytic Materials ZHAN G Tong ,ZHAN G Yuewei ,ZHAN G Shizhu ,C H EN Guanqin ,HON G Zhanglian (Department of Materials Science and Engineering ,Zhejiang University ,Hangzhou 310027) Abstract In recent years ,narrow band gap semiconductors have attracted extensive attention and become the research focus of the novel semiconductor materials because they are capable of absorbing the visible light ,degrading the organic pollutants and producing clean energy by splitting the water into hydrogen and oxygen under visible light irradiation.In this paper the material classification ,factors controlling the photocatalytic performance ,material syn 2thesis technique and f uture application of two kinds of materials with narrow band gap characters ,the modified titania and new narrow band gap semiconductor are summarized.Finally ,the development trend of their research and applica 2tion is also discussed. K ey w ords narrow band gap semiconductor ,visible 2light catalysis ,water spiltting ,band gap ,synthesis me 2thod 张彤:女,硕士研究生 洪樟连:通讯联系人,男,1968年生,副教授 Tel :0571287951234 E 2mail :hong_zhanglian @https://www.doczj.com/doc/d9602648.html, 0 引言 人类社会与经济可持续发展日益面临能源短缺和环境 恶化两大问题,正处在工业化和城镇化加速发展阶段的中国,对有效利用太阳光能量的清洁能源及环境保护技术的研发需求尤为紧迫。理论上,从自然界廉价获取和持续利用太阳光能量并低成本制取氢能源是解决上述问题的一个理想途径,发展相关技术与新材料具有广阔的前景。 自1972年日本科学家Fujishima 等[1]发现TiO 2单晶电极可以实现光催化分解水,以及随后发现纳米TiO 2具有光催化降解有机物的效应以来,以TiO 2为代表的半导体光催化材料具有利用太阳光的紫外波段能量进行光催化降解有机物,以及光解水制氢的独特优势,成为材料领域的研究热点。但是,本征TiO 2(锐钛矿型带隙为3.2eV )只能吸收波长λ<380nm 的紫外光,无法充分利用占太阳光谱约43%的可见光波段(400～750nm )能量。 为解决上述问题,各国科学家通过各种方法和手段进行了大量有关能吸收太阳光能量的可见光响应型窄带隙半导体材料的研究,并在以下两方面取得了显著进展:一是通过对以TiO 2为代表的传统半导体材料进行掺杂和改性,将其 带隙移至可见光波段;二是开发全新组成的窄带隙半导体材料。本文就以上两方面的研究进展进行综述。 1 窄带隙半导体的光催化反应机理 半导体材料的能带结构一般由填充电子、能量较低的价带和全空、能量较高的导带构成,价带和导带之间存在禁带。窄带隙半导体的禁带宽度一般小于3.0eV ,能够吸收可见波 段的太阳光能量。当能量大于或等于禁带宽度的光(h υ≥E g )照射时,半导体吸收光子能量并产生电子2空穴对;随后,光生电子和空穴向吸附了有机或无机物种的半导体颗粒表面迁移,与氧及羟基结合产生活性自由基,并诱发光催化降解的反应。 光生载流子产生的几率及迁移速率取决于导带和价带边的位置及吸附物种的氧化还原电位。光催化氧化2还原反应发生的热力学条件是:受体电势要比半导体导带电势低,供体电势要比半导体价带电势高,这样光生电子或光生空穴才能供给基态吸附分子。而且,与光生载流子向吸附物种迁移过程竞争的是电子和空穴的复合过程,这个过程一般都是在半导体颗粒内部和表面进行的,属放热过程。窄带隙半导体与传统TiO 2光催化材料的光催化反应机制类似,区别是