硫掺杂氮化碳的助催化剂改性及其光解水产氧性能研究

项目名称： 硫掺杂氮化碳的助催化剂改性及其光解水产氧性能研究

项目编号： No.21173043

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 物理化学

项目作者： 王心晨

作者单位： 福州大学

项目金额： 61万元

中文摘要： 针对光催化氧化水半反应量子效率低而难以实现太阳光分解水高效制氢的重大难题，基于我们对石墨相氮化碳聚合物半导体光催化体系的研究发现-硫掺杂或金属组分修饰可极大提高氮化碳对水的光催化氧化效率，提出把硫掺杂、金属组分修饰同时作用到氮化碳可见光催化剂，制备新型氮化碳基复合光催化剂并应用于光催化氧化水析氧反应；系统考察不同金属组分修饰的硫掺杂氮化碳聚合物半导体的光催化氧化水性能；详细表征催化剂的光吸收特性、表面及体相化学组成、活性中心的空间结构和电子构型、水分子在催化剂表面的吸附行为和化学状态；研究硫掺杂和金属组分修饰对光生电子-空穴对的分离及界面迁移、催化剂表面羟基自由基和超氧负离子自由基以及过氧化氢等活性氧物种的形成、反应最终产物分布等的影响，揭示复合改性促进可见光诱导下催化氧化过程的微观本质。该研究对开发新型聚合物半导体可见光催化剂、促进光催化分解水制氢技术的规模应用具有重要的理论和实际意义。

中文关键词： 光催化；分解水；氮化碳；硫掺杂；助催化剂

英文摘要：

英文关键词： photocatalysis；water splitting；carbon nitride；sulfur doping；cocatalyst