1 绪论 1
1.1 光催化现象的发现 1
1.2 光催化的发展背景 2
1.3 光催化基本概念 3
1.4 光催化基本原理 3
1.5 光催化的应用 4
1.6 光催化矿物复合材料的优越性 8
1.7 光催化的前景和挑战 11
第一篇 矿物复合氧化物光催化材料
2 掺杂改性的TiO2光催化材料及其环境应用 14
2.1 含钛矿物资源分布与应用概况 14
2.2 掺杂改性TiO2的制备、表征及处理TNT红水研究 15
2.3 可见光响应型铁、氟掺杂纳米二氧化钛溶胶的制备及表征 25
2.4 二氧化硅包覆二氧化钛光催化材料 34
3 氧化钛纳米片-石墨烯复合可见光催化剂的制备及性能研究 38
3.1 氧化钛纳米片-石墨烯复合可见光催化剂的制备及表征 38
3.2 氧化钛纳米片-石墨烯复合可见光催化剂性能研究 44
4 氧化亚铜-氧化锌及其矿物复合光催化材料 48
4.1 硅藻土负载纳米氧化亚铜的制备及光催化处理TNT红水 48
4.2 硅藻土负载纳米氧化亚铜-氧化锌的制备及光催化降解TNT红水 54
4.3 海泡石负载纳米氧化亚铜的制备及光催化降解TNT红水 61
4.4 还原石墨烯负载氧化亚铜的制备及光催化降解TNT红水 66
5 三元氧化物光催化材料及其光催化应用 73
5.1 铁酸盐多铁材料的光催化效应研究 73
5.2 还原石墨烯负载磷酸铋的制备及光催化MO 87
第二篇 矿物复合硫化物光催化材料
6 含硫光催化材料 96
6.1 含硫矿物资源的分布与应用概况 96
6.2 含硫光催化剂 97
7 金属硫化物/石墨烯复合光催化材料产氢性能研究 99
7.1 CdS/MoS2/石墨烯复合空心球的制备、表征及光催化产氢性能研究 100
7.2 CdxZn1-xS/MoS2/石墨烯复合空心球的制备及光催化产氢性能研究 106
7.3 Cu2ZnSnS4/MoS2/石墨烯复合光催化剂产氢性能研究 115
8 Cd0.5Zn0.5S@埃洛石矿物复合材料光催化产氢性能研究 122
8.1 埃洛石表面接枝改性及Cd0.5Zn0.5S@埃洛石矿物复合材料的制备 122
8.2 Cd0.5Zn0.5S@埃洛石矿物复合材料的表征、性能测试与机理分析 124
8.3 本章小结 136
9 Cd/CdS/埃洛石矿物复合材料多元一体极化光催化产氢性能研究 137
9.1 Cd/CdS/埃洛石矿物复合材料的制备 138
9.2 Cd/CdS/埃洛石矿物复合材料的表征、性能测试与机理分析 139
9.3 本章小结 153
10 CdxZn1-xS纳米棒固溶体压电及光耦合产氢性能研究 154
10.1 CdxZn1-xS纳米棒固溶体的制备 155
10.2 CdxZn1-xS纳米棒固溶体的表征、性能测试与机理分析 156
10.3 本章小结 171
11 CdxZn1-xS纳米树枝固溶体压电/光催化产过氧化氢性能研究 172
11.1 CdxZn1-xS纳米树枝固溶体的制备 173
11.2 CdxZn1-xS纳米树枝固溶体的表征、性能测试与机理分析 174
11.3 本章小结 186
第三篇 矿物复合铋系光催化材料
12 铋系光催化材料概述 190
12.1 含铋矿物资源的分布与应用概况 190
12.2 铋系光催化材料 190
13 BiOCl电荷分离与光催化活性增强 195
13.1 BiOCl光催化材料研究进展 195
13.2 分别暴露{001}与{010}晶面BiOCl的制备与光催化性能研究 199
13.3 BiOCl十八面体的制备与光催化性能研究 209
13.4 生物炭负载BiOCl的制备与光催化性能研究 221
13.5 植物提取液还原法制备氧氯双空位BiOCl与光催化活性研究 228
14 BiOBr基光催化材料的光生载流子分离、迁移行为及效率提升研究 242
14.1 BiOBr晶体表面电性对光生载流子迁移的影响研究 242
14.2 BiOBr晶面电性对光生载流子晶面电荷分离的影响研究 247
14.3BiOBr-CdS“核-卫星”结构复合光催化材料的制备及光催化性能研究 253
14.4 均一结构BiOBr/Bi复合光催化材料的制备及光催化性能研究 261
15 层状铋系钛酸盐的制备及压电/光催化性能研究 272
15.1 铋系光催化材料压电增强光催化研究 272
15.2 Bi4Ti3O12的制备及压电/光催化性能研究 281
15.3 SrBi4Ti4O15的制备及光催化CO2还原性能研究 292
15.4 Bi4W0.5Ti0.5O8Cl的制备及压电光催化性能研究 306
16 层状铋系铌酸盐的制备及光催化CO2还原性能研究 314
16.1 Sr2Bi2Nb2TiO12的制备及氧空位提升光催化CO2还原性能研究 314
16.2 SrBi2Nb2O9的制备及极化增强光催化CO2还原性能研究 324
16.3 Sr2Bi2Nb2TiO12的制备及光催化CO2还原性能提升研究 337
第四篇 矿物复合氮化碳光催化材料
17 g-C3N4及其光催化复合材料概述 350
17.1 g-C3N4的结构和合成 350
17.2 g-C3N4的改性 351
17.3 g-C3N4的光催化应用领域 356
18 g-C3N4前驱体重整及复合光催化材料构建提高光催化活性 358
18.1 前驱体重整策略合成不同形貌的g-C3N4光催化材料 358
18.2 基于晶面复合控制合成BiOI/g-C3N4和g-C3N4/Bi4O5I2材料 376
18.3 Z结构BiVO4/g-C3N4复合光催化材料的制备及性能研究 399
19 共热解法制备结构可调的g-C3N4及光催化性能研究 412
19.1 牛角状空心多孔薄层管状g-C3N4光催化材料的制备及性能研究 412
19.2 O掺杂g-C3N4光催化材料的制备及光催化性能研究 424
19.3 Cl插层 g-C3N4多孔光催化材料的制备及光催化性能研究 433
19.4 g-C3N4/Bi5O7I 异质结的制备及光催化性能研究 442
20 缺陷及表面修饰提高g-C3N4光催化活性研究 452
20.1 g-C3N4层内结构缺陷构建及对光催化制双氧水的作用 452
20.2 表面羟基修饰g-C3N4的制备及光催化产氢性能 459
20.3 表面金位点修饰g-C3N4提高光催化CO2还原性能 468
20.4 棒状g-C3N4/PVDF-HFP复合多孔光催化薄膜的制备及光催化性能 473
参考文献 480