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SN共掺杂石墨烯量子点SN万芳节流装置

上庄机械网 2020-02-14 12:40:27

S、N共掺杂石墨烯量子点与P25结合的复合物可以通过简单的水热法制备。所制备的S,N-GQD/P25复合材料具有优良的光催化制氢活性,在不添加任何贵金属催化剂的情况下可以显著延长光吸收范围和具有优越的耐用性。

相比于纯P25,该复合催化剂的光催化活性在可见光下有了显著地提高。S,N-GQD/P25复合材料光催化活性的显著提高可以归因于S,N-GQDs在增强可见光吸收、促进光生电子和空穴分离以及传输上起了关键作用。简单来说,这项研究在制造复合材料作为高性能光催化剂上提供新的见解。

图1 形貌特征 S,N-GQDs的HRTEM;S,N-GQDs的AFM形貌和高度剖面;S,N-GQD/P25复合材料的TEM形貌。

图2 P25、S,N-GQDs和S,N-GQD/P25复合材料的XRD图谱。

图3 P25、S,N-GQDs和S,N-GQD/P25复合材料的FTIR光谱。

图4 P25、S,N-GQDs和S,N-GQD/P25的拉曼光谱。

图5 可见紫外光测量.S,N-GQDs的紫外可见光吸收光谱;S,N-GQDs的Tauc图像;P25和S,N-GQD/P25的紫外可见光吸收光谱。

图6 纯P25和不同S,N-GQDs含量的S,N-GQD/P25复合材料在可见紫外光下光催化氢气生成率。

图7 纯P25和S,N-GQD/P25 (3 wt.% S,N-GQD)在可见紫外光下催化氢气生成速率。

图8 3%含量S,N-GQDs/TiO2的三个重复周期实验。

图9 在可见紫外光照射下P25、S,N-GQDs和S,N-GQD/P25复合材料的短暂光电流反应

图10 纯P25和不同S,N-GQDs含量的S,N-GQD/P25复合材料的PL光谱。

图11 S,N-GQD/P25复合物在紫外可见光照射下催化制备氢气的制备原理。

总之,我们成功在水溶液中制备了S,N-GQD/P25复合材料。该复合材料用TEM,HRTEM,FTIR,Raman和XRD进行了分析。我们的研究结果表明,S,N-GQDs添加到P25可以明显扩大P25对可见光的吸收和增强在紫外可见光照射下光催化产氢的活性。特别是,3%重量的S,N-GQD/P25表现出了最佳的光催化能力,是纯P25的近3.6倍。此外,S,N-GQD/P25复合材料在可见光下还具有高效的光催化产氢活性,相比于P25更有优势。总的来说,S,N-GQD/P25复合材料可以提高制氢和能量转换时对太阳能的利用。

相关研究成果发表在NanoscaleResearch Letters上。

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