在物理化学实验中引入纳米光催化综合实验*
2012-09-25周爱秋马跃宁许效红
大学化学 2012年6期
周爱秋 马跃宁 许效红
(山东大学化学与化工学院 山东济南 250100)
物理化学实验是综合性、技术性较强的化学基础实验。大多数物理化学实验多年来一直沿用传统的教学内容,没有大的更新。为了使学生能更好地适应现代科学技术的发展,必须改革现有的实验教学内容及实验技术,将高科技实用型的综合性实验引入其中。
纳米半导体光催化技术在环境治理以及光照分解水制氢、太阳能电池等方面均具有巨大潜在应用前景,近年来得到广泛的研究[1-4]。半导体光催化的研究涵盖纳米材料、催化化学、半导体物理、环境科学以及能源科学等学科,是典型的交叉学科。在化学本源上,光催化属于物理化学范畴。因此,将光催化引入物理化学实验,使科学研究的前沿和热点与传统的物理化学教学内容紧密结合,使学生通过实验了解科学研究的最新进展,将大大开拓学生的视野,激发学生的学习兴趣,提高学生的创新能力和科研能力。
尽管纳米二氧化钛是目前被研究和应用最广泛的光催化剂,但是为了提高可见光的利用率及光量子效率,研究工作者近年来一直在努力合成和研究新型光催化材料。Bi4Ti3O12是一种典型的Aurivillius层状化合物,由于具有高的居里温度(675℃)和电光开关效应,其在高温压电、信息存储以及光学显示等领域的潜在应用一直广受关注并被广泛研究。最近的研究发现,Bi4Ti3O12具有良好的半导体光催化剂的特性,在紫外光照射下可有效地催化有机污染物的降解[5-8]。……
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