硫化银/贵金属异质结构的制备与增强的光催化性能研究

基本信息
批准号:21371108
项目类别:面上项目
资助金额:75.00
负责人:熊胜林
学科分类:
依托单位:山东大学
批准年份:2013
结题年份:2017
起止时间:2014-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李敬发,柏静,刘玉荣,姜勇,弭侃,毋芳芳,褚衍婷
关键词:
硫化银/贵金属异质结构协同效应离子交换光催化性质
结项摘要

Semiconductor/noble metal hetero-nanostructures have already intrigued considerable research interests due to their superior chemical and physical properties to the corresponding component materials. However, the preparation of such heteromaterials via a relative general route is still a challenging task. Especially, it's rarely reported in the literature about the one-step synthesis. On the other hand, the exploration over heteromaterials with novel structures is limited due to the spareness of reasonable synthetic methods. In view of these drawbacks, the project is aimed to realize the controlled fabrication of a series of Ag2S/noble metal heterostructures with different morphology and structures based on ionic exchange and to study the photocatalytic sterilization/degradation of organic pollutants of the as-prepared heterostructures. By designing rational synthetic system and tuning the experimental factors, scaled-up synthesis of novel Ag2S/precious metal heterostructures with specific morphologies can be realized and the corresponding formation mechanism will be systematically studied. The effective synthetic methods and technology to fabricate various Ag2S-based heterostructures can be developed here. We will explore the synergistic effect between Ag2S and noble metal nanostructures and proclaim the relationship between the structures of Ag2S/ precious metal heterostructure catalysts and the photocatalytic properties. On the basis, the basic principles of photocatalytic sterilization/degradation of organic pollutants can be clarified. We hope to find the new methods for preparing highly efficient and recyclable novel semiconductor/precious metal heterostructure photocatalysts, providing the research direction for the exploration of related nanodevices. The related studies have important academic significance and potential applications.

半导体/贵金属异质结构因具有优异于相应单组分的催化性质引起了的广泛研究兴趣。但是发展相对普适的方法学制备该类材料是一个科学难题,尤其是一步合成,鲜有文献报道。对新型异质结构的探索也因缺乏合适的制备方法而受到限制。鉴于此,本项目旨在设计合理的反应体系,基于离子交换实现一系列不同形貌和结构的半导体硫化银/贵金属(Ag or Au or Pt等)异质结构的控制合成,实现在简单温和条件下所需目标功能材料的可控制备,系统研究硫化银基异质结构的形成机理,建立硫化银基异质结构可控合成的新方法和新技术。探索特定异质结构在光催化杀菌和降解水体中有机污染物等方面的应用;探求和揭示半导体/贵金属异质结构的界面效应、协同效应与催化性能之间的构效关系,阐明光催化的基本原理,为设计和制备高效、可循环利用的新型半导体基异质结构光催化材料提供新方法和新思路。相关研究具有重要的学术意义和潜在的应用前景。

项目摘要

异质复合结构因具有优异于相应单组分的性能引起了的广泛研究兴趣。本项目主要围绕着过渡金属硫化物/金属氧化物/贵金属和碳材料及其复合结构这些新型能源材料的可控制备与相关性能研究开展工作,取得了一系列具有特色的研究成果。主要研究进展如下:.1)精准制备:通过研究材料的动力学反应机理,结合晶体学理论指导材料的合成思路,实现了系列渡金属硫化物/金属氧化物/贵金属及其复合结构包括CdS@ZnxCd1-xS核壳结构、Au-CdS/ZnS-RGO异质结构、CdxZn1-xS固溶体结构、(Ag2S)n/Ag等异质结构的精准合成与光催化性能提升。.2)合成方法学:利用金属有机团簇、二维金属有机层、二维C3N4片和三维金属有机框架物等不同维度前驱物,建立了系列碳基介观复合结构包括MnO@Mn3O4核壳纳米颗粒嵌于氮掺杂的多孔碳框架的三维复合材料、CoO@C“蒲公英”状核壳纳米线阵列、互联均一的TiO2纳米颗粒/氮掺杂石墨烯层状网络组成的分级多孔复合纳米片等的合成新方法,探明了转变机制,实现了精准制备与性能优化。.3)性能提升规律:通过研究先进能源材料特征结构构筑与性能调控关联性,揭示了特征功能结构区对相关性能调控的影响规律,为优化目标材料的结构构筑和提升其性能提供了科学依据。.通过这些工作,我们加深了异质结构催化剂对提升性能的作用机制,为挖掘无机功能材料相关应用做出了重要贡献。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

DOI:10.19596/j.cnki.1001-246x.8419
发表时间:2022
3

圆柏大痣小蜂雌成虫触角、下颚须及产卵器感器超微结构观察

圆柏大痣小蜂雌成虫触角、下颚须及产卵器感器超微结构观察

DOI:10.3969/j.issn.1674-0858.2020.04.30
发表时间:2020
4

生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

DOI:10.19336/j.cnki.trtb.2020112601
发表时间:2021
5

资源型地区产业结构调整对水资源利用效率影响的实证分析—来自中国10个资源型省份的经验证据

资源型地区产业结构调整对水资源利用效率影响的实证分析—来自中国10个资源型省份的经验证据

DOI:10.12202/j.0476-0301.2020285
发表时间:2021

熊胜林的其他基金

相似国自然基金

1

受热自转变制备异质结型卤氧化铋光催化剂及其光催化性能增强机理

批准号:21263005
批准年份:2012
负责人:余长林
学科分类:B0202
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
2

稀土基有序介孔材料的制备及贵金属纳米结构负载后等离子体共振增强光催化性能研究

批准号:51272186
批准年份:2012
负责人:袁荃
学科分类:E02
资助金额:79.00
项目类别:面上项目
3

异质结复合光催化剂的设计、制备与性能研究

批准号:21073090
批准年份:2010
负责人:李朝升
学科分类:B0202
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
4

二维全固态Z型异质结光催化材料的构建与性能增强

批准号:21773179
批准年份:2017
负责人:曹少文
学科分类:B0202
资助金额:64.00
项目类别:面上项目