穩定高效的碳化矽複合材料的設計、製備與性能研究

《穩定高效的碳化矽複合材料的設計、製備與性能研究》是依託華南農業大學，由方岳平擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：穩定高效的碳化矽複合材料的設計、製備與性能研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：方岳平
• 依託單位：華南農業大學

項目摘要

碳化矽是一種具有可見光活性的寬頻隙半導體（Egap= 2.4-3.2 eV，取決於碳化矽的類型），矽和碳元素之間強的共價鍵結構特性使其擁有質輕高硬度、高熱導率、高化學穩定性、良好的熱穩定性和電子親和性等特點。作為一類無毒廉價，同時又具有良好的物理、化學性質的半導體材料，碳化矽被廣泛研究套用於能源、環境和催化等領域。然而，由於碳化矽晶格內的光生電子和空穴複合較快，且在光催化過程中表面易於被光生空穴氧化形成二氧化矽，從而限制了其在上述領域的套用潛力。已有研究表明，通過合理的結構設計有望製備穩定高效的碳化矽納米複合材料。本項目擬通過設計合理的碳化矽微/納結構，系統研究複合材料組成、形態以及界面結構等，探索穩定高效的碳化矽納米複合材料的關鍵製備技術，闡明結構對複合材料性能的影響，為製備高性能的碳化矽納米複合材料提供理論指導和實驗依據，進一步擴大碳化矽在能源及環境保護等領域的套用前景。

結題摘要

碳化矽是一種具有可見光活性的寬頻隙半導體（Egap= 2.4-3.2 eV，取決於碳化矽的類型），矽和碳元素之間強的共價鍵結構特性使其擁有質輕高硬度、高熱導率、高化學穩定性、良好的熱穩定性和電子親和性等特點。作為一類無毒廉價，同時又具有良好的物理、化學性質的半導體材料，碳化矽被廣泛研究套用於能源、環境和催化等領域。然而，由於碳化矽晶格內的光生電子和空穴複合較快，且在光催化過程中表面易於被光生空穴氧化形成二氧化矽，從而限制了其在上述領域的套用潛力。已有研究表明，通過合理的結構設計有望製備穩定高效的碳化矽納米複合材料。本項目擬通過設計合理的碳化矽微/納結構，系統研究複合材料組成、形態以及界面結構等，探索穩定高效的碳化矽納米複合材料的關鍵製備技術，闡明結構對複合材料性能的影響，為製備高性能的碳化矽納米複合材料提供理論指導和實驗依據，進一步擴大碳化矽在能源及環境保護等領域的套用前景。