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半导体光电催化氧化醇类是一种将光能转换成化学能的新型绿色可持续的技术。α-Fe2O3被认为是最有潜力的光电催化剂之一,这是基于它拥有合适的能带结构(ca.2.1eV),成本低廉,在地球中的储存量丰富以及对环境友好;同时,它是氧化铁中最稳定的相,是合成γ-Fe2O3和Fe3O4的原料。然而,目前文献报道的α-Fe2O3仍存在许多劣势,例如,缓慢的氧化动力学,较低的法拉第效率,电导率较差和空穴扩散长度(2-4 nm)较短等,限制了它的大规模应用。因此,对α-Fe2O3进行合理的改性,降低光生电子-空穴对的复合,使其光响应电流密度提升,进而有效地提升其光电催化活性,受到当前广大研究者的关注。本论文通过合理的设计合成,如贵金属的加载,复合其他半导体构筑Z型电子传输路径,掺杂过渡金属,制备具有光响应电流高、性能良好、稳定性优异的α-Fe2O3基复合纳米管阵列,研究其光电催化醇类的性能。主要手段是以下几种:(1)通过电化学浴沉积、牺牲模板加速水解以及简单的还原反应制备了以ZnO纳米棒为模板的ZnO/α-Fe2O3/Au纳米管阵列复合材料。Fe3+水解加快ZnO纳米棒阵列模版的溶解。α-Fe2O3与ZnO复合,吸收波长红移,拓宽吸光范围。Au纳米颗粒作为光敏剂,吸收光能,由于表面等离子体共振效应,Au纳米颗粒的热电子注入到α-Fe2O3的导带上,进而显著增强复合半导体的载流子密度,抑制光生电子-空穴对的复合。同时,空心的ZnO/α-Fe2O3/Au纳米管阵列,进一步增加比表面积,暴露更多的活性位点,并为光生电子提供快速转移的通道,促进光生电子-空穴对的有效分离与传输,从而降低光生电子-空穴对的复合。(2)通过电化学浴沉积,牺牲模板加速水解、热缩聚法的设计,成功制备了ZnO/α-Fe2O3/g-C3N4纳米管阵列。g-C3N4作为一种半导体材料,具有合适的能带结构,与α-Fe2O3相匹配,且其具有前驱体来源广泛,不含金属,制造成本低廉等优点,受到广大研究者的认可,是最有潜力的光催化材料之一。同时,g-C3N4比表面积大,活性位点丰富,与光催化剂形成强的电子耦合,基于其二维结构,促进界面光激发的电荷转移,有效利用可见光。(3)通过简单的电化学浴沉积、牺牲模板加速水解法成功制备了具有高的光响应电流密度,低的电化学阻抗,高的氧化醇类法拉第效率,暴露更多的活性位点的ZnO/Mo-Fe2O3/MoO3催化剂。