项目名称: 二维g-C3N4基纳米异质结的构建及光催化还原CO2性能研究

项目编号: No.21476183

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2015

项目学科: 有机化学

项目作者: 樊君

作者单位: 西北大学

项目金额: 90万元

中文摘要: 针对石墨相氮化碳光催化还原CO2反应过程可见光利用率低和量子效率低的问题,提出将二维g-C3N4纳米片与层状金属硫化物复合制备二维纳米异质结,再和纳米金属耦合,形成表面等离子体增强的二维纳米异质结光催化剂,实现g-C3N4高效光催化还原CO2的研究思路。旨在设计合成一系列纳米金属耦合的硫化物/g-C3N4二维纳米异质结催化剂,重点探索单层g-C3N4纳米片、硫化物纳米片及纳米金属的可控制备与复合,实现对复合材料二维形貌、元素组成、光学性能的调控;借助时间分辨光谱和理论计算等手段,弄清纳米金属-硫化物/g-C3N4二维纳米异质结的光电耦合机制,研究光催化反应机理,获得控制光催化过程的新策略和新方法,有效地解决光催化还原CO2效率低的难题;建立宏观动力学模型,从二维纳米异质结光催化微观尺度到宏观反应器研究,取得重要进展。本项目研究结果对二维纳米光催化材料的基础研究和技术应用具有重要意义。

中文关键词: 二维纳米片;类石墨相氮化碳;纳米异质结;光催化;二氧化碳还原

英文摘要: Aiming at the low utilization and conversion efficiency of solar light during photocatalytic reduction CO2 over graphene-like carbon nitride (g-C3N4), the combination of two-dimensional g-C3N4 nanosheets and layered metal sulfides is proposed to prepare nano-heterojunction photocatalysts, which will be coupled with metal nanoparticles to construct an efficient CO2 photocatalytic reduction system by enhancing the nano-heterojunction photocatalytic activity using the surface plasmon resonance effect from the metal nanoparticles. The purpose of this study is to design and synthesis a series of metal nanoparticles modified two-dimensional metal sulfides/g-C3N4 nano-heterojunction photocatalysts. The effort will be devote to the controllable preparation of g-C3N4 nanosheets, metal sulfides nanosheets and metal nanoparticles, and regulating their element components, structures and photoproperties by exploring effective synthesis methods. In addition, the coupling mechanism of metal nanoparticles and metal sulfides with g-C3N4 nanosheet will be investigated under the assistance of time resolved spectrometry and theoretical calculation. Meanwhile, the photocatalysis mechanism will be investigated to obtain a new method and strategy to solve the low efficiency during photocatalytic reduction CO2 and establish the macro-kinetic model. Great progress will be made in this research from micro scale two dimensional materials to macro reactor. The completion of this research will be of great significance for the basic research and technology application of two dimensional photocatalytic nanomaterials.

英文关键词: Two-dimensional nanosheets;Graphene-like carbon nitride;Nano-heterojunctions;Photocatalysis;Carbon dioxide reduction

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

专知会员服务
56+阅读 · 2021年6月30日
专知会员服务
33+阅读 · 2021年5月7日
专知会员服务
28+阅读 · 2021年3月17日
知识图谱构建技术:分类、调查和未来方向
专知会员服务
112+阅读 · 2021年3月1日
【AAAI2021】组合对抗攻击
专知会员服务
51+阅读 · 2021年2月17日
企业风险知识图谱的构建及应用
专知会员服务
98+阅读 · 2020年11月6日
【CVPR2020-港中文】 图像识别中的自注意力探索
专知会员服务
56+阅读 · 2020年4月29日
Jetpack Compose 1.1 现已进入稳定版!
谷歌开发者
0+阅读 · 2022年3月7日
今晚北邮宣讲,JD Star & TET & DMT招聘
图与推荐
0+阅读 · 2021年9月28日
一文了解成分句法分析
人工智能头条
15+阅读 · 2019年4月24日
高分子材料领域的十大院士!
材料科学与工程
19+阅读 · 2018年9月18日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月20日
小贴士
相关主题
相关VIP内容
专知会员服务
56+阅读 · 2021年6月30日
专知会员服务
33+阅读 · 2021年5月7日
专知会员服务
28+阅读 · 2021年3月17日
知识图谱构建技术:分类、调查和未来方向
专知会员服务
112+阅读 · 2021年3月1日
【AAAI2021】组合对抗攻击
专知会员服务
51+阅读 · 2021年2月17日
企业风险知识图谱的构建及应用
专知会员服务
98+阅读 · 2020年11月6日
【CVPR2020-港中文】 图像识别中的自注意力探索
专知会员服务
56+阅读 · 2020年4月29日
相关资讯
Jetpack Compose 1.1 现已进入稳定版!
谷歌开发者
0+阅读 · 2022年3月7日
今晚北邮宣讲,JD Star & TET & DMT招聘
图与推荐
0+阅读 · 2021年9月28日
一文了解成分句法分析
人工智能头条
15+阅读 · 2019年4月24日
高分子材料领域的十大院士!
材料科学与工程
19+阅读 · 2018年9月18日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员