光催化发展历程异质结光催化材料的历史以及谁是研究这个领域的第一人

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2020-05-21 23:32:50 来源：朵拉利品网

1, 异质结光催化材料的历史以及谁是研究这个领域的第一人

基本的原理是这样，光能够激发半导体中的电子，将电子从价带激发到导带生成光生电子，而价带中产生对应的光生空穴，电子和空穴分别扩散到半导体表面，在表面与不同的反应对象进行反应。光生电子具有还原性，空穴具有氧化性，这两种应能可以分别应用在不同的领域。
比如杀菌、降解有机物利用的是氧化性，光分解水制氢气、光合成等利用的是还原性。
这就是最最基本的光催化原理
目前的研究现状是很难描述的，因为有很多的研究领域，就算是领域的大牛，也只能描述自己领域的基本情况。
自清洁现在已经基本可以实现工业化了，光降解和杀菌都是比较容易研究的课题，已经比较成熟。现在比较困难，在一段时间还无法离开实验室的是光解水制氢。光合成现在只是起步阶段，本身的反应也是最难发生的。

2, 什么是光催化剂？他的发展前景怎么样？怎么制备？

和双氧水一样需要二氧化锰来催化，使时间缩短而且不影响实验，
我知道的是，以TiO2为光催化剂破坏有机污染物是常用的方法，但采用POM光催化降解水中有机污染物的研究还只得到了初步的进展。
多金属氧酸盐（POM）具有光、电、磁和催化特性，在催化化学、材料科学和药物化学等领域的研究与应用令人瞩目。在催化化学领域，利用多金属氧酸盐酸催化或氧化催化的某些反应已实现了大规模的工业化生产，代表性的反应包括丁烯和异丁烯水合，四氢呋喃聚合及由乙烯制乙酸。然而，尽管POM本身是有用的固体酸和氧化剂，但由于其比表面积很低（约为5m2g-1），表面上酸或氧化活性点较少，因而限制了其催化性能的发挥。另外，由于POM为强的Brōnsted酸，它在水或其它极性溶剂中的溶解度很高，给催化剂的回收及循环使用带来了困难，因而限制了其实际应用。近年来，各国化学家和材料科学家们正在探讨固载POM以及提高其表面积的途径。本文结合我们近几年的工作，主要综述了后三种孔道结构的POM制备方法、表征手段、孔结构形成机理及在催化领域的应用。
我想“由于POM为强的Brōnsted酸，它在水或其它极性溶剂中的溶解度很高，给催化剂的回收及循环使用带来了困难”，就是现在研究的瓶颈吧。
所以我觉得做这个是很有前景的，它确实有着其他大多数催化剂难以匹敌的优点（嗯，从之前回答你那个问题的资料里看的，哇哇，如果可以随意进入的话，反应界面就不成问题了），我想如果可以克服这个问题，应该对很多工业生产及相关方面都有巨大的贡献吧~

名词解释

空穴

空穴又称电洞（Electron hole），在固体物理学中指共价键上流失一个电子，最后在共价键上留下空位的现象。一个呈电中性的原子，其正电的质子和负电的电子的数量是相等的。现在由于少了一个负电的电子，所以那里就会呈现出一个正电性的空位——空穴。当有外面一个电子进来掉进了空穴，就会发出电磁波——光子。

电子

电子（英语：electron）是一种带有负电的次原子粒子，通常标记为正在加载。电子属于轻子类，以重力、电磁力和弱核力与其它粒子相互作用。轻子是构成物质的基本粒子之一，无法被分解为更小的粒子。电子带有1/2自旋，是一种费米子。因此，根据泡利不相容原理，任何两个电子都不能处于同样的状态。电子的反粒子是正电子（又称正子），其质量、自旋、带电量大小都与电子相同，但是电量正负性与电子相反。电子与正子会因碰撞而互相湮灭，在这过程中，生成一对以上的光子。由电子与中子、质子所组成的原子，是物质的基本单位。相对于中子和质子所组成的原子核，电子的质量显得极小。质子的质量大约是电子质量的1836倍。当原子的电子数与质子数不等时，原子会带电；称该带电原子为离子。当原子得到额外的电子时，它带有负电，叫阴离子，失去电子时，它带有正电，叫阳离子。若物体带有的电子多于或少于原子核的电量，导致正负电量不平衡时，称该物体带静电。当正负电量平衡时，称物体的电性为电中性。