【摘 要】
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近年来,石墨烯基一维半导体复合材料作为一种新型光催化剂,因兼具石墨烯良好的导电性、独特的二维结构和高透光性以及一维半导体特殊的电子性质等优点而应用于光催化领域的研究[1,2]。研究表明,对石墨稀修饰、改性,尤其是通过化学对石墨稀进行掺杂,能够显著提高其导电性能,从而提高石墨稀基纳米复合材料的光催化活性[3]。氮原子半径与碳原子相近,且含有5 个价电子,能与石墨烯形成稳定的价键,因而被认为是一种理想
【机 构】
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福州大学化学学院 福州 350116 福州大学化学学院 福州 350116;国家环境光催化工程技术
【出 处】
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第十四届全国太阳能光化学与光催化学术会议
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近年来,石墨烯基一维半导体复合材料作为一种新型光催化剂,因兼具石墨烯良好的导电性、独特的二维结构和高透光性以及一维半导体特殊的电子性质等优点而应用于光催化领域的研究[1,2]。研究表明,对石墨稀修饰、改性,尤其是通过化学对石墨稀进行掺杂,能够显著提高其导电性能,从而提高石墨稀基纳米复合材料的光催化活性[3]。氮原子半径与碳原子相近,且含有5 个价电子,能与石墨烯形成稳定的价键,因而被认为是一种理想的石墨烯掺杂元素[4,5]。通过研究材料的表面电荷性质发现,材料的制备过程能够决定材料表面的电荷性质。我们小组将氧化石墨烯在氨水中回流,制备出负电性的氮掺杂石墨烯,利用静电自组装的方法将其与带正电的硫化镉结合制备了硫化镉纳米线-氮掺杂石墨稀(CdS NWs-NGR)复合材料光催化剂(图1A)。在可见光(λ ＞ 420nm)下,以光催化还原硝基芳香化合物为探针反应,CdS NWs-NGR 复合材料较硫化镉-石墨稀(CdS NWs-GR)复合材料的光催化活性有明显提高(图1B)。实验证明,氮元素掺入石墨烯的晶格中能够有效提高材料的导电性能,抑制光生载流子的复合,从而提高催化剂在可见光(λ ＞ 420nm)下的光催化活性。
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