光催化基础及应用

第1章 概述

1.1 世界与我国能源发展现状

1.2 清洁能源的开发与利用

1.3 抗生素等新污染物治理

1.3.1 抗生素简介

1.3.2 抗生素的来源

1.3.3 抗生素的危害

1.3.4 抗生素的处理办法

第2章 光催化基础

2.1 光催化的发展过程

2.2 光催化的基本原理

2.3 光催化的应用

2.3.1 光催化分解水

2.3.2 光催化还原二氧化碳

2.3.3 光催化降解有机污染物

第3章 半导体光催化材料的理化性质

3.1 金属氧化物

3.1.1 二氧化钛（TiO2）

3.1.2 三氧化钨（WO3）

3.2 非金属化合物

3.2.1 石墨相氨化碳（g-C3N4）概述

3.2.2 石墨相氮化碳改性方法

3.3 金属有机骨架材料

3.3.1 原始金属有机骨架材料

3.3.2 改性金属有机骨架材料

第4章 半导体光催化材料的制备方法

4.1 多元结构

4.2 形貌设计

4.2.1 形貌设计所用的制备方法

4.2.2 形貌设计的作用

4.3 缺陷修饰

4.3.1 缺陷修饰引入方法

4.3.2 缺陷修饰的作用

第5章 半导体光催化材料的表征手段

5.1 物理性质

5.2 光学性质

5.3 光电性质和光生载流子分离效率

第6章 金属氧化物型光催化材料应用实例

6.1 二氧化钛用于光催化分解水制氢

6.1.1 物理性质

6.1.2 光吸收能力

6.1.3 缺陷分析

6.1.4 本部分小结

6.2 三氧化钨用于光催化分解水制氧

6.2.1 物理性质

6.2.2 表面缺陷和体相缺陷

6.2.3 光吸收能力和载流子分离效率

6.2.4 光催化和光电催化活性

6.2.5 本部分小结

6.3 三维有序大孔金属氧化物用于光催化分解水

6.3.1 结构调控

6.3.2 本部分小结

第7章 非金属材料型光催化材料应用实例

7.1 元素掺杂氮化碳用于光催化降解四环素和分解水制氢

7.1.1 形态结构与理化性质

7.1.2 光催化活性

7.1.3 自由基捕获实验和机理讨论

7.1.4 本部分小结

7.2 氨化碳异质结用于光催化分解水产氢

7.2.1 形貌和物理性质

7.2.2 光催化活性

7.2.3 氧空位分析表征

7.2.4 机理和讨论

7.2.5 本部分小结

第8章 金属有机骨架型光催化材料应用实例

8.1 金属有机骨架材料概述

8.1.1 UiO-66概述

8.1.2 UiO-66的修饰及其在光催化中的应用

8.2 链缺陷MOFs用于光催化降解四环素

8.2.1 物理性质与缺陷表征

8.2.2 光催化活性

8.2.3 光学性质与能带结构

8.2.4 光催化活性增强机理分析

8.2.5 本部分小结

参考文献

致谢

近年来，工业的快速发展和全球人口地不断增长是造成能源短缺和环境污染的关键因素。因此，为了解决能源短缺和环境污染问题，迫切需要发展环境友好和可再生技术，用于绿色能源生产和环境修复。本书从光催化理论、光催化材料及光催化应用等多方面对催化学科中新兴的光催化方向进行了介绍了。以金属氧化物（TiO2、WO3）、非金属化合物（C3N4）和金属有机框架材料（MOFs）等典型半导体材料为代表的光催化材料性能调控研究及应用。