含氮共轭聚合物与无机半导体杂化光催化剂的设计、制备与催化机理研究

本项目利用能带匹配的含氮共轭聚合物和无机半导体杂化形成异质结，提高量子效率以及抑制光腐蚀的发生，拓宽对光的吸收范围，加快电子与空穴的分离，最终提高太阳能的利用率。本项目主要研究含氮共轭聚合物与无机半导体杂化光催化剂的设计，制备与催化机理研究。根据能带位置匹配的原则，设计含氮共轭聚合物C3N4、CNx/半导体（TiO2、CdS、CdSe，CdTe、ZnO、Cu2O）等杂化异质结复合光催化剂。采用多步方法合成含氮共轭聚合物与无机半导体光电杂化复合催化剂，对其界面结构进行表征，着重研究杂化异质结复合光催化剂在可见光条件下的光催化分解水、还原CO2至有机小分子（CH3OH等）、降解有机污染物等性能，同时也研究它们的光电转化性能,阐明杂化异质结对光催化性能的影响机制。

本项目利用能带匹配的含氮共轭聚合物和无机半导体杂化形成异质结，提高量子效率以及抑制光腐蚀的发生，拓宽对光的吸收范围，加快电子与空穴的分离，最终提高太阳能的利用率。本项目主要研究含氮共轭聚合物与无机半导体杂化光催化剂的设计，制备与催化机理研究。根据能带位置匹配的原则，设计制备含氮共轭聚合物C3N4 /半导体（BiPO4、CdS、NiS，AgBr、AgCl）、SiC /半导体（石墨烯、碳纳米管、SnO2）与Co2O3 /CdS等杂化异质结复合光催化剂。对其界面结构进行表征，着重研究杂化异质结复合光催化剂在可见光条件下的光催化分解水、降解有机污染物等性能，也研究它们的光电转化性能,阐明杂化异质结对光催化性能的影响机制。采用相似的制备方法，设计制备无机杂化材料，并研究了它们的储能性能。