《設計合成Au@Cu2O表面電漿光催化材料及催化性能研究》是依託吉林大學，由隋永明擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：設計合成Au@Cu2O表面電漿光催化材料及催化性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：隋永明
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
半導體光催化技術的核心是獲取高催化效率、可見光回響的半導體光催化材料。本項目擬以高催化效率可見光催化材料的開發為研究目的，基於Cu2O直接吸收可見光與Au納米顆粒可見光下發生表面電漿共振相結合，設計合成具有高催化效率Au@Cu2O表面電漿可見光催化材料；採用分步原位室溫氧化刻蝕與氯金酸（HAuCl4）刻蝕相結合的策略，發揮Au表面電漿共振特性與Cu2O空心多面體特殊結構的協同作用，拓寬高催化效率可見光催化材料製備的新途徑。研究Au@Cu2O表面電漿可見光催化材料的結構與催化性能之間的相關性，理解Au@Cu2O表面電漿可見光催化材料的催化機理，對拓展光催化技術具有重要的科學和套用價值。
結題摘要
一. 項目背景： 半導體光催化技術的核心是獲取高催化效率的、光回響的半導體光催化材料。本項目擬以高催化效率光催化材料的開發為研究目的，基於Cu2O直接吸收可見光與貴金屬（M）納米顆粒可見光下發生表面電漿共振相結合，設計合成具有高催化效率 M@Cu2O表面電漿複合可見光催化材料；採用分步原位包覆與室溫氧化刻蝕相結合的策略，發揮納米顆粒表面電漿共振特性與Cu2O空心多面體特殊結構的協同作用，拓寬高催化效率可見光催化材料製備的新途徑。研究M@Cu2O表面電漿複合可見光催化材料的結構與催化性能之間的相關性，理解M@Cu2O表面電漿複合可見光催化材料的催化機理，對拓展光催化技術具有重要的科學和套用價值。 二. 主要研究內容： 1. 採用簡易方法合成空心或多孔Cu2O微納米顆粒，通過設計調控其形貌和結構改善催化、感測特性； 2. 發展合成方案，開展貴金屬Au、Ag、Ir、Cu及合金納米顆粒的形貌、結構和組分調控，系統研究其在催化、表面拉曼增強等領域的套用； 3. 結合上述研究內容，設計合成具有高催化效率 M@Cu2O表面電漿複合催化材料，深入探討其在催化（光催化、電催化和異相催化）、感測（氣體和非酶葡萄糖）等領域套用。 三. 重要結果及科學意義： 1. 採用低溫簡易的濕化學還原法合成多孔空心Cu2O納米結構、Cu2O多面體結構和Ag/Cu2O空心多面體結構，開展系列可見光催化、氣體敏感特性、非酶葡萄糖感測和表面拉曼增強效應等性質研究。上述相關工作發表在CrystEngComm（1篇）、RSC Advances（3篇）雜誌上。 2. 通過貴金屬納米顆粒形貌、結構和組分的調控，製備Cu多面體納米顆粒、Ir納米分枝結構、Cu-Ir空心納米籠和Ag多孔片結構，系統開展在催化、表面拉曼增強等領域的套用。上述相關工作發表在J. Mater. Chem. A（3篇）、Nanoscale（2篇）雜誌上。 3. “設計合成具有高催化效率 M@Cu2O表面電漿複合催化材料”製備階段工作已完成，Au(棒和多面體)@Cu2O和 Cu(多面體)@Cu2O兩種表面電漿複合催化材料測試可見光催化還原CO2工作已部分完成，正在最佳化測試方案（主要改善穩定性），初步建立了入射光波長與產物法拉第效率的構效關係。相關工作已經整理完畢，近期將投稿。
