国家纳米科学中心:石墨烯硫化镉复合物在可见光下高效分解水产氢

来源:纳米氧化铝_广西新兴纳米科技研究公司 发布时间:2020-02-06 点击次数:

     由于化石燃料本身的不可持续性,以及化石燃料排放的大量二氧化碳造成的温室效应和环境污染等严重的全球性问题,将可再生太阳能转化为清洁化学能源已成为获取新能源以促进可持续发展的途径之一。因此,光催化分解水制氢的研究已成为世界各国科学家关注的焦点。

     石墨烯具有特殊的导电性能,在光催化领域具有潜在的应用价值。利用国家纳米科学中心龚建儒制备了石墨烯-硫化镉配合物,并在可见光(≥4 2 0nm)照射下进行了水氢的光催化分解。结果表明,当石墨烯含量为1.0wt%时,其产氢率高达1.12mmol·h-1,相应的量子效率为22.5%(420 Nm),几乎是相同条件下制备的纯硫化镉粒子的5倍。通过一系列的性能测试,发现石墨烯的加入可以增加硫化镉的比表面积,增加光催化反应的活性中心,并将反应扩展到石墨烯表面。更重要的是,石墨烯的电导率可以大大降低硫化镉半导体表面光生电子和空穴的复合速率,延长光生载流子的寿命,从而提高产氢速率。研究表明,石墨烯配合物在解决能源和环境问题方面具有重要的应用价值。这项研究的结果发表在2011年的jacs杂志上(高效可见光催化制氢CdS-簇修饰石墨烯纳米片,DOI:10.1021/Ja 2025454)。(文章链接:http://blog.sciencenet.cn/home.phpmod=spaceuid=461702do=blogid=462507)

     以上研究工作得到了中国科学院、国家自然科学基金和科技部的支持。


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