自组装制备NaYF4:Yb,Tm/TiO2/Graphene纳米异质结构及其在高效光催化中的应用研究

项目名称： 自组装制备NaYF4:Yb,Tm/TiO2/Graphene纳米异质结构及其在高效光催化中的应用研究

项目编号： No.21173179

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 余济美

作者单位： 香港中文大学深圳研究院

项目金额： 61万元

中文摘要： 近年来，纳米光催化材料因其在解决日益严重的能源危机及环境污染问题中的巨大潜力而备受关注。对于最有应用前景的TiO2光催化剂，过窄的太阳光谱响应范围和过高的载流子复合几率仍是制约其光催化效率的瓶颈问题。本研究将充分结合上转换材料将近红外光能量转化为可见光的特性以及石墨烯材料高的比表面积和电导率，设计新颖的NaYF4:Yb,Tm/TiO2/石墨烯纳米异质结构并研究其在高效光催化中的应用。研究将通过界面耦合作用实现半导体对由近红外转化生成光子的最大吸收利用，并使光生载流子在其与石墨烯界面处得到有效分离，从而抑制激子复合，为载体表面光催化降解污染物及光催化制氢反应提供有利条件。通过以上原理有望制备出具有近红外-可见-紫外光宽波段响应的新型高效光催化材料，推动TiO2基纳米催化剂在环境修复及能源转化中的广泛应用。

中文关键词： 光催化；近红外响应；上转换；二氧化钛；石墨烯

英文摘要：

英文关键词： Photocatalysis；NIR-driven；upconversion；TiO2；graphene