二维纳米片光催化剂的构筑及性能优化

来源 :NCEC2019第十届全国环境化学大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nicoljoe001
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  光催化技术被认为是有效解决能源短缺和环境污染的绿色技术。构建高效、稳定的光催化剂是光催化领域的重要课题,而实现光催化剂高效利用的根本是光生电荷的快速分离。围绕这一课题,我们选择二维纳米片材料作为研究对象,利用分子插层技术及中间体调控策略,对体相材料进行剥离,成功开发具有比表面积大、电子迁移路径短等优点的石墨相C3N4、黑磷、钙钛矿相多元金属氧化物超薄纳米片,并进一步基于内建电场理论,构建了系列二维复合光催化体系,有效实现光生电荷的快速分离,显著提高光催化活性。上述工作有效解决了光催化剂电荷易复合的难题,为高效、稳定光催化体系的构建提供了思路。
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以太阳能为驱动力的光催化技术被认为是解决环境污染以及能源短缺的最为理想的方法之一。但其大规模工业化应用仍然受两个瓶颈因素制约,即材料的光响应范围和光子利用率,而这两个因素与材料的结构和表界面过程紧密相关。
挥发性有机物(VOCs)是主要的空气污染物和臭氧、光化学烟雾的重要前驱体,受到高度重视。在众多治理技术中,光催化氧化技术因成本低、无二次污染等优点被寄予厚望。其中,二氧化钛(TiO2)是光催化降解VOCs最常见的一种催化剂,但由于电子空穴易复合,在实际使用时极易失活。
光催化技术已经成为解决全球性能源和水资源问题的有效手段之一,引起了越来越多的人的关注和研究兴趣[1]。光催化反应是一个复杂的过程,包括光的吸收,电荷的产生,电荷的传输,电荷的复合,以及电荷的界面转移和随后的氧化还原反应[2]。
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芳香族开环过程被公认为催化甲苯降解的速率控制步骤。在降解反应过程中,会产生有毒的中间产物。为了深度探究的反应机理和控制有毒中间体的产生,利用原位红外和DFT 计算紧密结合的方式来解决这些重要问题。
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In this work,a novel carbon quantum dots and Ti3+co-modified TiO2-graphene nanocomposite(CQDs-TiO2-x/rGO)was successfully fabricated via a facile,relatively cheap and environmentally friendly process.
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Photocatalysis has been regarded as one of the most promising alternative technology for water disinfection as well as H2 evolution,due to its potential of using sunlight as the energy source.
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