实现定向载流子分离的硅纳米线阵列光催化薄膜的设计及其对CO2还原的应用研究

项目名称： 实现定向载流子分离的硅纳米线阵列光催化薄膜的设计及其对CO2还原的应用研究

项目编号： No.51172109

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： 姬广斌

作者单位： 南京航空航天大学

项目金额： 62万元

中文摘要： 借助光催化手段将CO2还原为碳氢燃料有望成为一种降低温室气体含量并解决能源问题的新技术。拓宽光催化材料的光响应范围并提高载流子的分离效率是研究中的关键因素。通过在催化剂颗粒表面沉积其它材料以在其界面构建异质结可在一定程度上改善光生载流子的分离效率，但载流子无明确方向的随机运动使催化效率大打折扣。本课题拟在双通阳极氧化铝中制备晶化硅纳米线，并在其两侧构建肖特基结/欧姆接触（金属/石墨烯层），以获得高光电转换效率的金属/硅纳米线/石墨烯薄膜。这种独特光催化体系中的光生载流子在可见光驱动下可发生方向相反的一维双向输运过程，使载流子分离效率达到最佳，同时提高光催化的选择性和催化剂的稳定性。本课题就这种新型高效光催化结构的制备工艺、光电转化效率及机制进行研究，并揭示CO2还原过程中碳氢化合物的形成规律，为高效低成本CO2光催化转化技术奠定基础。

中文关键词： 光催化剂；异质结；光还原CO2；光催化降解；掺杂

英文摘要：

英文关键词： pholocatalyst；heterojunction；photoreduction of CO2；photodegradation；doping