自从Fujishima和Honda发现并报道了紫外光照射Ti02半导体电极可以将水分解产生氢气的四十多年间,光催化领域的研究进展引人注目。人们渐渐意识到光能与其他形态的能量相互协同有助于提高能量的利用率。开展具有良好的光热协同催化性能的研究,它对于解决能源枯竭和利用率低下的难题具有很高的研究价值和重要的科学意义。InVO4作为一种对可见光响应的半导体,与传统的光催化半导体材料TiO2进行复合,不但将其吸收光谱范围拓宽了 130 nm左右,大幅提高了太阳光能利用率,并在空间上实现了光生载流子的有效分离,降低了光生电子和空穴的复合几率。更为重要的是,我们发现InVO4/TiO2光催化剂具有良好的光热协同催化性能,其在180 ℃的较低温度下即可将气体有机污染物苯完全氧化分解,其催化效果比单独光催化和热催化效果之和要高约12.5%。为了进一步优化其催化性能,将复合光催化剂与极少量的贵金属Pt进行复合,在80 ℃的低温下就可将苯完全氧化,大幅降低了其完全氧化降解苯所需的温度。Pt的负载有效增强了光热催化耦合效应,其催化效果比单独光催化与热催化之和高约90%。另外,我们还就Pt-InVO4/TiO2的光解水制氢性能进行了较深入的探究,经过一系列优化之后,将其产氢量提高至1263 μmol/g,紫外光下量子效率达到6.90%,有效地拓展了其在光催化应用领域的潜力。本论文的创新点如下:(1)首次发现了 InVO4/TiO2在不负载贵金属的情况下具有光热耦合催化效应,在180 ℃下即可完全降解有机污染物苯,远远低于工业热催化所需的温度;(2)利用少量Pt在InVO4/TiO2上的负载,将复合光催化剂完全氧化降解苯的温度降低至80 ℃,且其光热耦合效果提高了 7.2倍;(3)创新性的拓展了 Pt-InVO4/TiO2在光解水制氢方面的性能,并对实验条件进行了相关的优化,使其4小时内的产氢量高达1263 μmol/g。