原位离子交换法合成AgBrAg3PO4复合光催化材料(2)
现在发倔出新的催化材料有以下两个常用方法。一是把材料的激发波长增大到可见光波段中，比如说可以通过改变及提高 TiO2等老式半导体的性能，从而提高材料的量子效率。常用的改变方法有在材料中加入其它离子[6-7]，在材料表面吸附其它金属物质[8-10]以及和其它类型的催化材料进行复合反应等[11]。以上所提到的改变方式，在使用时一般都能够得到很好的效果。但是在用这些方法制得的材料具有很多优点的同时，也相应的有着很多的缺点。比如很难控制产物的表面形态，产物中形成了相应的杂质以及催化效果不够好等缺点，影响着材料的广泛使用。 另一个方法是开发出一些全新的光催化材料[12-13]。而这些新材料的激发波长是在可见光的波段内。并且有着很好的光催化能力，能够直接进行反应光解水和污染物等。这中方法成为了当下研究人员最为青睐的一种。
1.2 光催化材料反应机理 催化材料被自然光激发后，能够吸收相应的光能形成电子和空穴。其中材料中的导带上面的电子具有还原性。而价带上的空穴则拥有氧化性。照射到光催化材料中的光子，经过各式各样的化学反应历程后变成了化学能。和传统的催化过程明显不一样，自反((ΔG<0)和非自发反应（ΔG>0）都能够发生光催化过程。源Z自-吹冰+文/论^文]网[www.chuibin.com以自发反应为例，光子所携带的那部分能量全都被用于应付反应的活化能。从而提高反应的速度以及使得反应条件变得温和。对于非自发的反应来说，光子所携带的能量主要是用于转换成产物的化学能。 半导体材料光催化反应的机理图 通常情况下，光催化反应的主要有如下的几个过程[14]： (1)，光催化剂受到光子作用后，发生了跃迁过程，形成了相应的电子和空穴对； (2)，载流子移动到材料的外表层上； (3)，载流子与相应的受体以及基体发生复合过程。 在过程(2)内，载流子移动时，相当一部分的 e-和h+容易形成复合反应，通过散发光和热等释放了能量。半导体 e-和h +的复合过程有下列的两种方式：一，光生 e-和h+在移动时就形成了很大一部分的复合。二，载流子移动至材料表层以后再形成复合。实验时，一般通过加入辅助材料的方法来减少 e-及h+的复合数目。其中常使用的有 Pt，Pd 和 RuO2等。两种复合的催化材料在接口的部位形成了一个异质的结构。这种结构是可以很高效的分开e-和h+的。副催化材料常常具有非常好的光催化活性，其中大多数成为了反应的活性位置