新型Cu2ZnSnS4复合薄膜电极可见光催化还原CO2的研究

项目名称： 新型Cu2ZnSnS4复合薄膜电极可见光催化还原CO2的研究

项目编号： No.51172142

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 无机非金属材料学科

项目作者： 张鹏

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 使用可见光还原CO2为化学燃料对缓解石化能源危机和世界温室气体排放引起的环境问题具有十分重要的意义，而光催化材料是实现这一目标的主要形式。与目前广泛研究的其他光催化材料相比，窄带隙的铜锌锡硫半导体材料具有成本低廉、无毒环保和太阳光的吸收利用率高的特点，具有更加广泛的开发应用前景。如何优化铜锌锡硫薄膜的内部结构以提高光电子传输性能和表面光催化反应活性是实现高效光催化还原CO2的关键。本项目通过使用铜锌锡硫纳米颗粒作为薄膜涂料增加表面积，复合高导电性的碳纳米管或石墨烯作为光电子的超快传输通道以及表面助催化剂修饰，构建新型的铜锌锡硫薄膜电极。同时使用卤素离子为牺牲剂改善正极氧化反应的效率，提高整体的光电转化效率和氧化产物的经济价值。研究薄膜电极复合结构对光吸收特性、光电催化性能以及稳定性的影响，优化电极的结构和组分。本项目对研究窄带隙光催化剂应用于可见光高效还原CO2具有重要的科学价值。

中文关键词： 光电催化；微纳结构；薄膜电极；铜锌锡硫；

英文摘要：

英文关键词： photoelectrochemistry；Micro- and nanostructures；thin film photoelectrode；Cu2ZnSnS4；