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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
复合纳米材料Cu2O@C的光诱导合成及光催化产氢性能
  • 92
  • 作者

    李娜毛树红严文君张静

  • 单位

    太原科技大学化学工程与技术学院中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室

  • 摘要
    Cu2O具有禁带宽度窄、环境友好和储量丰富等优点,是一种理想的可见光催化剂。然而,高的光生载流子复合率和差的稳定性已严重限制了Cu2O在光催化领域的实际应用。为了解决上述问题,本文采用光诱导原位技术,利用甲醇和硫酸铜分别作为碳源和铜源,一步成功制备了超薄碳壳层包覆的Cu2O (Cu2O@C)复合纳米材料。与常规碳包覆方法相比,光诱导原位技术避免了苛刻的反应条件及繁琐的合成步骤对Cu2O半导体结构的破坏,有效保留了Cu2O本征电子结构,使其具有优异的光催化活性及稳定性。同时,Cu2O@C核壳结构的构筑不仅可以钝化半导体表面缺陷和促进光生载流子的分离,而且碳壳层的包覆还可以避免Cu2O纳米颗粒与溶液的直接接触,有效抑制高活性反应中间体对催化剂结构的破坏。研究结果表明,Cu2O@C复合纳米材料与单独的Cu2O纳米颗粒相比,可见光下的光解水产氢活性和稳定性得到显著提高,产氢速率可达1.28 mmol·g-1·h-1;且在连续5次循环稳定性测试中,氢气生成速率无明显变化。
  • 关键词

    碳包覆氧化亚铜光诱导原位合成光催化产氢

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