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澳门新葡亰赌全部网址在新能源领域获得新的进展

信息来源: 暂无 发布日期: 2020-03-01浏览次数:

                                                    

        为了应对能源缺乏和环境污染可持续发展问题,利用半导体纳米材料直接吸取太阳光进行光催化裂解水生产氢气引起了人们越来越多的研究兴趣。在各种半导体材料中,石墨氮化碳(g-C3N4)因其带隙适中、带结构合理、无毒、成本低、稳定性好、制备方便等优点而受到全世界的热点研究材料。然而,由于存在快速的载流子再复合过程,原生石墨氮化碳的光生电子空穴的分离效率低下,并不是一个性能优良的光催化剂,极大地限制了其在光催化产氢中的应用。基于材料存在的问题,研究者合成了各种g-C3N4基异质结,包括与金属氧化物、金属硫化物、卤化物等半导体-半导体异质结和金属-半导体异质结,以改善光生载流子在g-C3N4中的分离效率,提高其在光催化活性。其中,建立金属-半导体异质结是提高光生载流子分离效率的一种行之有效的方法。 

        据此,福建江夏学院福建省高校绿色钙钛矿应用重点实验室颜峰坡副教授和邱羽教授及其他合编辑制备了两种金属负载的Ni/C3N4/Ag纳米材料,提高了光生电子空穴的分离速率,从而大大改善了光催化制氢的效率。在该工作中,研究者首先采用常规的溶液法将一定质量的Ni负载在C3N4上,接着再用光还原法将同样质量的Ag负载在C3N4上。光催化还原制氢结果表明,该双金属负载材料的光催化活性比同等负载质量的Ni/C3N4样品提高了近12倍,比同等负载质量的Ag/C3N4样品提高了近4倍。进一步的机理分析发现,在光还原法负载Ag的制备过程中,空穴向Ni纳米颗粒传输并在其上反应,而C3N4则聚集电子还原Ag离子并使之负载在其上,在单个的C3N4纳米颗粒上分别形成Ni/C3N4和A/C3N4两种异质结。这两种异质结产生协同效应,在C3N4纳米颗粒上形成一个长程电场,从而大大提高了载流子的分离速率。该研究为制备新型的光催化剂提供了一种新的思路。

 

        相关结果发表在ChemSusChem上,https://doi.org/10.1002/cssc.201903437. ChemSusChem是国际top期刊,2018年影响因子7.8(2019年中科院情报分区表大类1区,小类2区)

编辑:Fengpo Yan*, Yonghua Wu, Linqin Jiang, Xiaogang Xue, Jiangquan Lv, Lingyan Lin, Yunlong Yu, Jiye Zhang, Fugui Yang, and Yu Qiu*.

原文链接如下,或点击下方“阅读原文”:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/cssc.201903437

 

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