环境微污染物光催化净化材料

来源 :2019第四届中国能源材料化学研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cnyy20
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  环境中的微污染物,例如:难降解有机化学品,致病菌,染料,VOCs 等对环境和生态仍有危胁。但其高效、深度光催化净化仍为挑战。针对这一科学问题。报告人以太阳光和常规加热为激发源,以红磷,原位异质结构和负载型原子团簇等新型材料为催化媒介,通过表界面结构的精细调控促进了活性物种的高效生成和微污染物的高效、深度氧化降解。并通过活性物种生成和微污染物氧化净化表界面行为研究,丰富了对微污染物光催化净化机制的理解。
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设计、合成新型太阳能转化材料一直受到科研工作者广泛的关注。本课题组通过简宜的超声辅助法制备了石墨烯负载的SrTiO3 复合光催化剂[1],通过Raman、XPS 和时间分辨瞬态荧光光谱等表征手段,结合DFT 计算,研究了复合光催化剂中石墨烯负载量与SrTiO3暴露晶面对其光催化产氢性能的影响。
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二维碳材料具有不同的结构(例如石墨烯、氧化石墨烯、碳化氮等)和反应位点(缺陷、边缘和掺杂等),为电化学、光化学能源催化剂的调控设计提供了基础。然而,碳材料催化剂的真实活性位点和催化机理还不是很清晰。
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半导体材料的性能与光生电荷的行为密切相关,通过研究光生电荷行为,针对性地优化催化材料或体系,有望实现高性能光催化还原CO2.公认地,构建异质结有利于提高光生电子-空穴对的有效分离.
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在温室效应累积,全球气候变暖的背景下,以H2O 为原料,光催化转化CO2 制备高附加值的太阳能燃料受到越来越多研究者的关注。然而,目前光催化CO2 转化研究大大滞后于光催化分解H2O,主要受限于CO2 在水中溶解度低,CO2 在催化剂表面吸附活化较H2O更难,CO2 还原产物种类复杂、选择性差等问题[1-3]。
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化石能源不仅造成环境污染,而且二氧化碳过量排放导致全球变暖。为了应对这一挑战,可再生/清洁能源的探索以及二氧化碳的再利用得到全球科学家们的关注,其中碳捕获,能源相关小分子活化和CO2 资源化利用一直是化学家研究的热点。本报告主要讨论可见光驱动下二维金属有机框架MOFs 辅助光敏剂高选择性催化还原二氧化碳及催化机制研究,从构筑二维片层结构出发,并结合高导电性及丰富Ni-N4 活性位点等特点协同促进C
Inspired by the natural light synthesis,photocatalysis is expected to provide a green promisingapproach for using solar energy to solve the energy and environmental problems.
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光生电荷分离是太阳能能源转化的核心科学问题。特别是对于半导体光催化剂和光电催化体系,认识光生电荷的分离和表面分布成为太阳能转化领域最挑战的前沿课题。然而,对于这些核心问题的有效解决手段几乎处于空白。
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光催化可实现太阳能到化学能的转化,发展宽光谱吸收光催化材料是获得高太阳能转化效率的前提.尽管在过去四十多年的研究中百余种半导体被用作光催化材料,但是绝大多数稳定且满足产氢、产氧反应要求的光催化材料往往具有大的带隙,无法有效利用可见光.TiO2作为一种研究最为广泛的光催化材料同样面临无可见光吸收的不足,本报告将重点介绍如何控制能带结构调控剂的空间分布来拓宽光吸收范围,进而获得系列包括红色TiO2 在
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