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石墨烯的光催化作用

石墨烯的光催化作用

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  • 发布时间:2022-04-19 12:05
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【概要描述】 石墨烯作为新材料被寄予很大的期待,那么下面一起了解下石墨烯的光催化作用吧! 分水制氢被认为是解决能源危机的有效途径,现有研究结果表明,基于石墨烯的复合材料分水制氢的研究主要集中在以下体系:非金属氮化物和金属氧氮化物/石墨烯光催化; 金属氧化物/石墨烯光催化; 金属硫化物/石墨烯光催化; 氧化石墨烯光催化材料。

石墨烯的光催化作用

【概要描述】 石墨烯作为新材料被寄予很大的期待,那么下面一起了解下石墨烯的光催化作用吧!
分水制氢被认为是解决能源危机的有效途径,现有研究结果表明,基于石墨烯的复合材料分水制氢的研究主要集中在以下体系:非金属氮化物和金属氧氮化物/石墨烯光催化; 金属氧化物/石墨烯光催化; 金属硫化物/石墨烯光催化; 氧化石墨烯光催化材料。

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  石墨烯作为新材料被寄予很大的期待,那么下面一起了解下石墨烯的光催化作用吧!

  分水制氢被认为是解决能源危机的有效途径,现有研究结果表明,基于石墨烯的复合材料分水制氢的研究主要集中在以下体系:非金属氮化物和金属氧氮化物/石墨烯光催化; 金属氧化物/石墨烯光催化; 金属硫化物/石墨烯光催化; 氧化石墨烯光催化材料。

  不同体系中石墨烯的作用不同,主要作用集中在以下几个方面:  

  1 .提高对可见光的响应

  太阳能的利用率决定着半导体材料能否实用化,只能响应紫外光,对太阳光的利用率过低。通过复合石墨烯和半导体材料,可以减小禁带宽度,半导体材料的禁带宽度决定着光反应范围。 传统的半导体材料如TiO2禁带宽度大,提高对可见光响应; 甚至石墨烯量子点也可以将响应范围扩大到近红外,大大提高产氢效率。

  2 .抑制催化剂凝聚

  金属硫化物在可见光下具有高光解水产氢活性, 石墨烯具有二维平面结构和较大的比表面积,提高了金属硫化物的分散性,但这类半导体容易聚集,形成大颗粒,降低催化活性。阻止了粒子的生成,提高了氢生成性。

  3 .抑制电子和空穴复合

  电子和空穴的复合也是抑制光催化进展的主要原因,石与h反应生成H2,抑制与空穴的复合,墨烯具有优异的导电性能,可以使激发电子快速移动到导带,提高光催化性能。

  石墨烯的电性能受到广泛关注,但其化学特性一直无人问津。目前已知化学特性是:石墨烯能够以二氧化氮、氨、钾等吸附物作为供体或受体进行吸附和解吸,从而载流子浓度经常发生变化; 氢离子和氢氧化物离子等吸附物会生成导电性差的衍生物,但这些不是新化合物。从表面化学的观点来看,石墨烯的性质与石墨相似,因此可以通过石墨推测石墨烯的化学性质。 关于石墨烯化学性质的研究将在未来几年内成为研究热点。

  随着研究的深入,相信石墨烯在光解水产氢的领域会发挥越来越重要的作用,希望我们拭目以待。

  以上介绍的就是石墨烯的光催化作用,如需了解更多,可随时联系我们!


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