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周勇教授课题组在晶面调控增强光催化水分解最

发布时间:2019-12-13 06:52编辑:产品评测浏览(167)

    物理学院周勇教授与大连大学周新教授密切合作,在光催化水分解出氧方面取得重要进展,研究成果以《Polyhedral 30-Faceted BiVO4Microcrystals Predominantly Enclosed by High-Index Planes Promoting Photocatalytic Water Splitting Activity》为题,于2017年12月2日在线发表在Advanced Materials,http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201703119/full。南京大学为第一单位和通讯单位。南京大学物理学院2016届李平博士为第一作者(现工作于南京工业大学www.85058.com,)

    中新社合肥8月4日电 将水分解转化再生成氢能,是解决未来能源与环境危机的理想途径之一。记者4日从中国科学技术大学获悉,该校科研人员利用同步辐射在光催化全解水研究中取得重要进展。

    近年来,Z型光催化材料已经被广泛的用于水的全光解,光解水时光生电子由H+俘获产生H2,空穴由牺牲性溶剂俘获或OH-俘获产生O2。由于释放一个分子的H2要两个电子,而四个空穴才能放出一分子的氧气,因此光催化H2O分解产氧是决定光催化效率的主要因素。因此,研究光催化出氧材料是光催化H2O分解效率提升的一个很好的突破口。BiVO4,由于其较正的价带,是优越的光氧化剂。

    中国科学技术大学国家同步辐射实验室韦世强教授和姚涛特任教授课题组在利用同步辐射X射线一种技术精确设计出一种催化剂,在实现太阳光驱动自发水分解中取得重要进展,相关研究成果发表在《德国应用化学》期刊上,并被选为当期热点文章。

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    通过太阳光驱动水分解的“人工光合作用”是实现太阳能转化生产清洁可再生氢能的理想方法,同时也是解决未来能源与环境危机的理想途径之一。然而,目前大多数光催化剂在不使用牺牲剂的条件下很难实现太阳光驱动水分解,其效率也远远达不到实际应用的需求。

    图1 BiVO4三十面体;电子显微镜照片,对应的模型图。

    光解水过程包含着复杂的多电子、多步骤反应,对催化剂材料的要求非常高,不仅要有合适的能级结构来吸收足够的可见光,更关键的是要有效地分离和传输光生电子和空穴,同时还具备高效稳定的产氢和产氧活性位点。因此,寻求新型高效、稳定和廉价的光催化剂依然面临着极大挑战。

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