项目名称: 太阳燃料金属/C3N4表面等离子体复合光催化材料的制备和性能

项目编号: No.51472191

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2015

项目学科: 一般工业技术

项目作者: 曹少文

作者单位: 武汉理工大学

项目金额: 83万元

中文摘要: 新型可见光半导体g-C3N4和表面等离子体光催化材料近年来受到广泛的关注,但将这两者结合用于制备太阳燃料的研究却很少见。本项目提出设计和制备基于超薄g-C3N4和具有强表面等离子体共振效应的金属(Au和Ag)的复合光催化材料,并将其应用于光催化分解水产氢和二氧化碳加氢还原制备碳氢化合物的反应当中。通过调控金属和g-C3N4的形貌、尺寸和组分等方法探索金属/g-C3N4表面等离子体光催化材料的可控制备,研究所制备材料的可见光光催化分解水产氢性能,并进一步研究其用于温室气体二氧化碳可见光光催化加氢生产甲烷甲醇等碳氢燃料的性能,探讨表面等离子体共振效应和g-C3N4可见光吸收耦合作用下的光催化机理,揭示金属/g-C3N4复合材料的组分、结构和金属负载量与光催化产氢以及二氧化碳加氢还原性能之间的内在联系,为发展高可见光利用率、高活性和高稳定性的太阳燃料光催化材料提供实验依据和理论指导。

中文关键词: 光催化材料;表面等离子体效应;石墨相碳氮化合物;光解水制氢;二氧化碳加氢还原

英文摘要: Graphitic carbon nitride (g-C3N4)and plasmonic photocatalysts have been attracting great interest in recent years. However, the research on solar-to-fuels conversion using photocatalysts constructed by the new developed visible-light semiconductor g-C3N4 and plasmonic metals with strong surface plasmon resonance (SPR) effect is just at the initial stage. This project is an innovative study on the design and fabrication of hybrid photocatalysts based on the combination of g-C3N4 and plasmonic metals (Au and Ag), and their application for efficient visible-light photocatalytic hydrogen production from water reduction, as well as the CO2 reduction to produce hydrocarbon fuels. In this project, the controlled preparation of plasmonic metal/g-C3N4 hybrid photocatalysts will be achieved by tuning the morphology, size, and composition of the metals and g-C3N4. The photocatalytic mechanisms will be explored in terms of the coupling action of strong SPR effect from the metals and the visible-light response from the semiconductor g-C3N4. The inherent relationship between the composition, structure, metal loading amount of the metal/g-C3N4 hybrid photocatalysts, and the photocatalytic properties for hydrogen production and CO2 reduction will be clarified. Carrying out this project will provide both practical and theoretical guidance for the development of highly stable and efficient visible-light photocatalysts for solar-to-fuels conversion.

英文关键词: Photocatalysts;plasmonic effect;g-C3N4;photocatalytic hydrogen production;CO2 reduction

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

全球能源转型及零碳发展白皮书
专知会员服务
39+阅读 · 2022年3月1日
专知会员服务
48+阅读 · 2021年10月3日
专知会员服务
42+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
28+阅读 · 2021年8月27日
专知会员服务
55+阅读 · 2021年6月30日
专知会员服务
39+阅读 · 2021年5月12日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
3D目标检测进展综述
专知会员服务
191+阅读 · 2020年4月24日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29日
2-3K 价位 65 英寸智能电视终极 PK,到底哪款更值得?
你的哪类电子产品换新频率最高?
ZEALER订阅号
0+阅读 · 2022年1月11日
人工神经网络在材料科学中的研究进展
专知
0+阅读 · 2021年5月7日
这期Nature封面「雪崩」了!
新智元
0+阅读 · 2021年1月16日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31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 · 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19日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月17日
小贴士
相关VIP内容
全球能源转型及零碳发展白皮书
专知会员服务
39+阅读 · 2022年3月1日
专知会员服务
48+阅读 · 2021年10月3日
专知会员服务
42+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
28+阅读 · 2021年8月27日
专知会员服务
55+阅读 · 2021年6月30日
专知会员服务
39+阅读 · 2021年5月12日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
3D目标检测进展综述
专知会员服务
191+阅读 · 2020年4月24日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31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 · 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