碳化物/半导体异质结催化设计及高效光催化分解水制氢研究

基本信息
批准号:21771081
项目类别:面上项目
资助金额:64.00
负责人:张宗弢
学科分类:
依托单位:吉林大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:张震东,许迪欧,王影,岳新政,孙思齐
关键词:
助催化剂光催化氢气异质结碳化物
结项摘要

Using solar energy to achieve hydrogen (H2) from photocatalytic water splitting is one of the most promising strategies to solve the current facing energy crises and environmental pollution. This project mainly focuses on studying and developing novel high-efficiency, high-stability, and visible-light driven functional materials for photocatalytic H2-production. We focus on designing carbide/semiconductor heterojunctions and studying their high efficiency photocatalytic H2-production performance from water splitting. The research work mainly includes: (1) designing carbide/semiconductor heterojunction photocatalysts, expanding their light absorption, and improving light utilization efficiency. (2)Employing the relative characterization to reveal the charge generation and transfer mechanism in photocatalytic process. (3) Controlling the photoelectrochemical interface properties of carbide/semiconductor heterojunction, optimizing the process of charge transfer and micro-dynamic theory for photocatalytic water splitting, and improving the efficiency of photocatalytic H2-production. The development of related research of this project has significance theoretical and practical meanings for solar-light driven photocatalystic H2-production from water splitting.

利用太阳能光催化分解水制氢是解决当今能源紧张和环境污染的最佳手段之一。本项研究旨在设计和制备具有高活性、高稳定性、可见光响应的光催化产氢催化剂。我们聚焦于碳化物/半导体异质结催化的设计及高效光催化分解水制氢研究。研究工作主要包括:(1)设计碳化物/半导体异质结催化剂、拓展光吸收、提高光的利用效率;(2)采用相关表征手段来揭示光催化过程中载流子产生、转移的机理;(3)调控碳化物/半导体异质结的界面光电化学性质,优化电荷传输与光催化分解水的微观动力学过程,提高光催化产氢效率。本项目相关研究的开展,对于利用太阳能光催化分解水制氢具有重要的理论与实践意义。

项目摘要

本项目对碳化物/半导体异质结的构筑及其高效光解水制氢进行了深入系统的研究。利用新型纳米合成技术,成功制备出一系列高活性、高稳定性、可见光响应的光解水制氢催化剂,其中包括一维SrTiO3@Mo2C、TiO2@Mo2C/C、g-C3N4/Mo2C等高性能异质结光催化剂。拓展了光吸收、提高了光的利用效率;揭示出光催化过程中载流子产生、转移的机理,并对光解水制氢作用本质获得了系统性的理解和认识;通过调控碳化物/半导体异质结的界面光电化学性质,优化了电荷传输与光催化分解水的微观动力学过程,提高了光催化制氢效率。为绿色能源-氢能的高效开发利用提供了理论和技术上的支持。

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

结直肠癌肝转移患者预后影响

结直肠癌肝转移患者预后影响

DOI:10.3969 /j.issn.1002-266X.2016.23.023
发表时间:2016
2

铁酸锌的制备及光催化作用研究现状

铁酸锌的制备及光催化作用研究现状

DOI:10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2019090011
发表时间:2022
3

异质环境中西尼罗河病毒稳态问题解的存在唯一性

异质环境中西尼罗河病毒稳态问题解的存在唯一性

DOI:10.16119/j.cnki.issn1671-6876.2017.04.001
发表时间:2017
4

计及焊层疲劳影响的风电变流器IGBT 模块热分析及改进热网络模型

计及焊层疲劳影响的风电变流器IGBT 模块热分析及改进热网络模型

DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.151503
发表时间:2017
5

黄土高原生物结皮形成过程中土壤胞外酶活性及其化学计量变化特征

黄土高原生物结皮形成过程中土壤胞外酶活性及其化学计量变化特征

DOI:10.13866/j.azr.2022.02.13
发表时间:2022

相似国自然基金

1

多组分金属/半导体纳米结的合成及光催化分解水制氢的研究

批准号:20803033
批准年份:2008
负责人:刘美英
学科分类:B0202
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
2

二维共轭有机半导体材料实现高效光催化分解水制氢研究

批准号:21905095
批准年份:2019
负责人:杨喜业
学科分类:B0503
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
3

纳米异质膜的电泳组装与光催化分解水制氢的研究

批准号:50902005
批准年份:2009
负责人:李坤威
学科分类:E02
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
4

太阳能光催化分解水制氢高效可见光催化剂研究

批准号:91010012
批准年份:2010
负责人:郭烈锦
学科分类:E0607
资助金额:10.00
项目类别:重大研究计划