继空间交变电场促进光生载流子分离，增强PMN-PT@TiO2粉体光催化性能后，光电功能课题组进一步解决光催粉体在使用过程中不易回收利用，容易对环境造成二次污染的问题。选择具有优异的物理和化学稳定性的聚二甲基硅氧烷作为光催化剂粉体的基体，制备了压电-光催化复合薄膜PDMS-PMN-PT@TiO2。该复合结构的设计思路是利用压电功能体PMN-PT捕获机械能产生交变空间电场促进TiO2光生载流子分离，提高光催化效率；而PDMS则作为基体材料解决催化剂粉体在实际应用过程中出现的回收利用困难的问题，避免向环境中引入污染。详细内容可参见Applied Surface Science 403 (2017) 9–14。
图1光催化降解曲线及复合结构通过促进光生电子空穴对分离增强光催化性能的作用机制
光催化降解曲线及复合结构通过促进光生电子空穴对分离增强光催化性能的作用机制如图1所示。研究结果表明超声波振荡引发PMN-PT产生的交变空间电场使PDMS-PMN-PT@TiO2薄膜的催化效率显著提高了55%左右，而没有空间电场作用下，PDMS-TiO2的催化效率只提高了25%，不到PDMS-PMN-PT@TiO2光催化增强效率的一半。这进一步证明了超声波振荡引发的空间交变电场对光催化效率的促进作用。此外，超声波振荡引发的交变空间电场不仅可以作用于光催化剂粉体，而且对光催化复合薄膜也有较好的增强作用。该研究工作对于提高光催化效率、解决光催化剂实际应用过程中的回收利用问题具有一定的指导意义。
附件： Photocatalysis of composite film PDMS-PMN-PT@TiO2 greatly improved via spatial electric field.pdf
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