低温一步合成法制备ZnIn2S4-GR纳米复合材料及其光催化性能研究

来源 :第十四届全国太阳能光化学与光催化学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xionglongyan0817
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  作为一种重要的半导体材料,三元金属硫化物ZnIn2S4有着诸多优点:对可见光的有效吸收,很好的化学稳定性以及出色的光电化学性质.因此ZnIn2S4被认为是一种极具潜力的环境友好型的可见光光催化剂[1].近年来,石墨烯(GR)作为一种新型的碳的同素异形体,由于其具有一系列独特的化学、物理性质,在世界范围内引起了广泛的研究和关注.大量的文献报道证明石墨烯作为一种理想的碳材料,可以显著提高半导体光催化剂的光催化活性[2-4]基于此,我们通过低温一步回流的方法制备出了ZnIn.2S4-GR的纳米复合材料.图1a 表明由于氧化石墨烯特殊的“结构导向”作用,所制备的ZnIn2S4-GR纳米复合材料具有像石墨烯一样独特的片状结构.并且通过这个简单的方法,实现了ZnIn2S4与GR两者之间紧密的界面接触(图1b).在可见光照射下(λ > 420 nm),水相中选择性还原对硝基苯胺的研究结果表明ZnIn2S4–GR纳米复合材料对该有机转换反应具有显著的催化活性;相比于空白ZnIn2S4,适量的引入GR可以有效提高其光催化活性.这主要是由于石墨烯对ZnIn2S4形貌结构的微观调控和两者之间的紧密接触提高了光生载流子的分离和转移效率,延长了电子-空穴对的寿命,从而提高了ZnIn2S4–GR复合材料的光催化效率.我们希望该工作可以进一步促进ZnIn2S4-GR和其它石墨烯基纳米复合材料在选择性有机合成方面更加广泛的研究和应用.
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