《石墨烯/硫化物複合光催化劑的製備及可見光產氫性能》是依託武漢理工大學，由余家國擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：石墨烯/硫化物複合光催化劑的製備及可見光產氫性能
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：余家國
- 依託單位：武漢理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高活性可見光回響光催化材料的結構設計與可控制備是光催化領域的前沿和熱點研究問題之一。項目提出通過共沉澱、水熱等方法製備石墨烯負載多元金屬硫化物複合光催化材料，研究石墨烯的含量以及多元金屬硫化物的組成及形貌與光催化產氫活性之間的內在關係。探究石墨烯在複合光催化劑中的作用機制，揭示光生載流子遷移和分離規律。另外通過離子交換的方法對上述複合材料進行表面修飾和改性，在基於半導體的能帶結構調控的基礎上，設計和製備出具有高可見光活性且性能穩定的石墨烯/多元金屬硫化物複合光催化劑。通過本項目的研究，可以豐富石墨烯/多元金屬硫化物複合材料的製備方法，結合微觀結構的調控及可見光光分解水產氫性能的評價，將進一步揭示石墨烯增強活性的機理。對製備穩定性好，光譜回響範圍寬的環境友好型光解水材料具有重要意義，可以為發展太陽能制氫技術提供重要的理論和實驗依據。
結題摘要
項目執行期間通過共沉澱、水熱等方法製備了石墨烯負載多元金屬硫化物複合光催化材料，研究了石墨烯的含量以及多元金屬硫化物的組成及形貌與光催化產氫活性之間的內在關係。探究了石墨烯在複合光催化劑中的作用機制，揭示了光生載流子遷移和分離規律。通過離子交換的方法對上述複合材料進行了表面修飾和改性，在基於半導體的能帶結構調控的基礎上，設計和製備出具有高可見光活性且性能穩定的石墨烯/多元金屬硫化物複合光催化劑。通過本項目的研究，可以豐富石墨烯/多元金屬硫化物複合材料的製備方法，結合微觀結構的調控及可見光光分解水產氫性能的評價，揭示了石墨烯增強活性的機理。多篇研究論文發表在多種國際刊物上，如：Chem Sov Rev、Adv Mater、J Am Chem Soc、Angew Chem Int Ed、Adv Energy Mater等，發表SCI收錄論文95篇，發表論文被SCI引文2700餘次。申請了10項國家發明專利,已獲得國家發明專利授權4項。項目執行期間共畢業了4位博士研究生和20位碩士研究生, 出站博士後4人。建立了較為廣泛的國際學術交流與合作關係。項目期間余家國獲得國家自然科學二等獎1項、他同時入選湯森路透2015和2016材料、化學和工程3個學科高被引作者，並於2015年入選英國皇家化學會會士。
