具有级次结构双金属氧化物/硫化物微纳米材料的合成及其光催化性能研究

The hierarchical micro-nano structures built from nanounits, such as nanoparticles, nanorods/wires/belts, and nanoplates/disks/sheets, which exhibit unique physical and chemical properties different from those of nanounits, have been widely investigated. Hierarchieal micro-nano scaled semiconductors, including bimetallic oxides and sulfides, will be prepared by the methode of hydro/solvothermal via template. The controlled synthesis, formation mechanism and photocatalytic properties will be investigated in detail. This research aims to study the intrinsic formation of hierarchical micro-nano structures in solution route, find the more effective strategy to fabricate novel micr-nano scaled materials and the regular relationship between the hierarchical micro-nano structures and their photocatalytic properties.

级次微纳米结构材料因其新颖的结构，独特的化学、物理性质，以及形貌和尺寸对这些性质极大地影响，使得它在光、电、 磁、催化等方面的性质更加丰富，并成为纳米材料化学领域中引人注目的研究方向之一 。本课题拟采用水/溶剂热结合模板技术控制合成级次结构微纳米材料双金属氧化物/硫化物，探讨其形成机制及内在规律，以及在光催化反应中的作用。课题旨在探索液相体系中级次微纳米结构材料形成的内在机理，寻找构建级次微纳米结构材料的更加有效的手段和途径和微纳米结构对光催化活性影响的规律。

近年来， 淡水污染与能源短缺危机成为威胁人类健康与生存的两大问题。 光催化降解有机污染物和光催化制氢被认为是解决这两大问题有效方式。纳米复合材料具有高的比表面积和稳定的化学结构并可保持各个结构基元独特的性质， 单组分材料之间还可形成协同效应提高催化活性。因此，设计合成多功能化的纳米复合材料具有重要意义。本课题借助量子点、石墨相氮化碳、有机金属骨架（MOFs）等材料高导电性的优势，分别制备了性能优异的过渡金属硫族化合物量子点纳米复合材料、以MOFs为前驱物的微纳米硫族复合材料、贵金属-氮化碳纳米复合材料等。这些材料在光催化制氢和降解有机污染物方面都表现出良好的性能。共发表本领域相关SCI论文30余篇，如：Journal of Materials Chemistry A，Applied Catalysis B: Environmental，Small，ACS Applied Materials & Interfaces，Science China-Materials等。