【摘 要】
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催化反应常发生在材料的表/界面,因而设计、调控催化材料形貌、孔道和表面结构,暴露更多的活性位是提高反应活性的有效策略.在光催化剂方面,我们采用基团络合束缚作用策略,利用小分子胺(乙二胺等)、氨水及介孔SiO2等对TiO2初级粒子进行处理、包覆,达到在热处理过程中阻碍粒子间的直接接触、聚集和粒子的长大,同时抑制相转变的目的,从而有效调控TiO2的表面缺陷及晶化程度,提高光生电荷的分离效率,同时拓展光
【出 处】
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第十五届固态化学与无机合成学术会议
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催化反应常发生在材料的表/界面,因而设计、调控催化材料形貌、孔道和表面结构,暴露更多的活性位是提高反应活性的有效策略.在光催化剂方面,我们采用基团络合束缚作用策略,利用小分子胺(乙二胺等)、氨水及介孔SiO2等对TiO2初级粒子进行处理、包覆,达到在热处理过程中阻碍粒子间的直接接触、聚集和粒子的长大,同时抑制相转变的目的,从而有效调控TiO2的表面缺陷及晶化程度,提高光生电荷的分离效率,同时拓展光响应范围,进而得到系列高活性的可见光催化材料,如有序介孔黑TiO2、高热稳定性介孔黑TiO2空心球、F络合的高能面TiO2及氢化介孔CeO2-xSx空心球等1-5.此外,采用配位组装超分子前驱体路线,使部分三聚氰胺原位水解形成的三聚氰酸与未反应的三聚氰胺通过分子间氢键组装成六方柱状超分子结构,惰性气氛下热解前驱体后获得具有叠层堆垛六方管状结构P掺杂的g-C3N4材料,在可见光下展现出优异的光催化产氢活性,是块体g-C3N4的7倍6.在电催化剂方面,POMs簇具有接近纳米的尺寸,稳定的结构同时结构广泛可调,为合成小尺寸的氮(磷)化物提供了良机.首先利用偶联分子(能同时与POMs和碳载体配位的分子,聚乙烯亚胺等)对碳载体进行修饰,使其表面富有能与POMs等分子配位络合的位点.在特定条件下配位组装实现POM簇在碳载体(石墨烯,碳纳米管等)上的锚定.在不同氛围(氨气,氮气及CO等)下焙烧,最终获得相应的氮化物/碳、碳化物/碳复合体.利用次磷酸钠为磷源,可以成功制备小尺寸的磷化物.并通过有机含氮配体与多酸分子的配位作用,限制金属间隙化合物的生长,实现多酸尺寸的“拷贝”.并在制备单金属氮(磷)化物的基础上发展了制备Mo基异质结以及双金属化合物的有效方法.通过“原位刻蚀”路线实现小尺寸的氮化物-碳化物异质结在多孔石墨烯上的担载7；以生长的碳布上的钼酸镍为单源母体,控制氮化条件获得催化HER优势的NiMoN和催化OER优势的Ni3N有效结合的NiMoN-Ni3N异质结构8；尤其将ZIF-67和PMo12有效结合,用作母体实现了小尺寸的CoxMoxC的可控制备9.所得的氮化物/石墨烯和氮化物/石墨烯-碳纳米管复合体可作为Pt金属良好的载体用于电催化甲醇氧化及氧还原反应10.磷修饰的氮化物/石墨烯以及异质结结构和双金属碳化物可作为酸性媒介中非Pt的高效电催化析氢材料11.
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