多元金属硫族光催化材料的结构控制无溶剂法合成及催化性能研究

与氧化物相比较，硫族化合物的能隙一般落在可见光波段范围，因此在光催化应用上能较好地利用太阳光的可见光波段的能量。但其缺点是单金属硫族催化材料的稳定性往往较差，一般难以实现多次催化应用。近期研究表明，多金属的引入能大大加强硫族化合物催化材料的稳定性，从而有望合成稳定、高效的可见光波段的催化材料。结构控制无溶剂纳米材料合成方法是我组提出的，通过前体结构控制来实现纳米产物形貌，取向控制的方法。该方法将利用晶态前体来制备纳米材料，由于在前体结构中，金属能均匀，紧凑地实现分布，因此该方法在多金属纳米材料合成应用上具有独特的优势。为此，本项目拟将该方法应用于多元金属化合物光催化纳米材料的合成上，将通过对多元金属纳米材料的晶面选择，形貌控制，微纳米复合结构的生成进行合成控制，同时结合理论计算手段对多元金属化合物光催化机理进行系统研究。从而开发合成稳定、高效的多金属硫族化合物可见光光催化纳米材料。

按照计划书，该项目提出的研究目标是：利用结构控制无溶剂方法，通过对多元金属纳米材料的组分调节，晶面选择，形貌控制，对微纳米复合材料的生成进行控制，探索合成了可见光波段的高效，稳定的纳米光催化材料。并结合量子化学计算对催化机理，以及表面催化活性位点进行研究。.　　　本项目在国家自然科学基金重大研究计划项目(20973175)资助的三年中，按照拟定的计划开展研究工作，顺利完成项目计划书确定的研究任务和内容。设计合成了一系列具有高活性的可见光催化材料，为水污染物的降解奠定了坚实的理论基础。经过三年的努力，我们获得了一些有价值的研究成果，项目部分成果在J. Am. Chem. Soc.，Chem. Mater.等国际重要期刊上发表了21篇论文，其中19篇发表于国际重要刊物（SCI影响因子4以上）上，培养了2名博士，4名硕士。