新型锗酸盐多孔薄膜和多孔分级结构合成及其光催化性质的研究

To deal with the envinonmental problems such as greenhouse effect caused by the increase of CO2 concentration in atmosphere?,the useage of the artifical ?photosynthesis to converse CO2 is one of the innovate techniques.The technique has become a worldwide focus for photocatalytic applications because of its energy structure and far-reaching significance in the protection of ecological environment in the development of new energy. The main content of this project is to study the phtocatalystic of CO2 synthesis and reduction of germanate porous film structure and porous hierarchical structures. this material is intended to fill the gap of TiO2 material for cannot use the sun light visible energy disadvantage broadband, but also to fill the defect germanate powder can not be effectively separated from the fluid in the development of new structure, mechanism of the photocatalytic materials is to analysis the photoreduction of CO2 behavior and inherent regularity, level distribution of composite materials, and provide reliable theoretical basis for the preparation of high catalytic activity of the composite photocatalysis nano material.

为了缓解日益严重的CO2浓度升高导致的温室效应等环境问题，利用人工光合成技术转化和利用CO2是创新技术之一。这一新技术因其在开发新能源、改变能源结构及在保护生态环境方面所具有的深远意义而成为全世界光催化应用研究领域的热点。 本项目拟研究的核心内容是锗酸盐多孔薄膜结构和多孔分级结构的合成及其还原CO2的性能的研究。这一材料即弥补宽带隙TiO2材料不能利用太阳光可见波段能量的缺点，又可以弥补锗酸盐粉末不能从流体中有效分离的缺陷，这一光催化纳米材料的开发对分析光还原CO2行为的产生机理及内在规律，研究复合材料中的能级分布，以及进一步制备高催化活性的复合光催化纳米材料提供可靠的理论依据。

为了缓解日益严重的二氧化碳浓度升高导致的温室效应等环境问题，利用人工光合成技术转化和利用二氧化碳是创新技术之一。这一新技术因其在开发新能源、改变能源结构及在保护生态环境方面所具有的深远意义而成为全世界光催化应用研究领域的热点。.本项目拟研究核心内容是锗酸盐多孔薄膜结构和多孔分级结构的合成及其还原二氧化碳的性能的研究。主要研究内容就是合成新型的锗酸盐材料和金属物质的复合材料，并对锗酸盐材料进行改性，这种材料一方面可以通过掺杂金属离子的方法调变其吸收波段，提高可见光的利用率，；另一方面可以根据光催化性能的测试结果，分析讲解二氧化碳的机理及其内在规律，研究复合材料中的能级分布，为进一步制备高催化活性的复合材料提供可靠的理论依据。.在本项目执行的三年时间里，我们围绕光催化纳米材料这种新能源材料的研究热点和难点进行了大量系统的研究，开发了一系列半导体纳米材料复合光催化剂，利用不同半导体之间的能级差能使光生载流子由一种半导体纳米的能级注入到另一种半导体的能级上，导致了有效和长期的电荷分离，阻止了电子和空穴的复合，极大地提高光催化活性及其吸收太阳光的范围，提高材料的量子产率。我们的一系列创新性研究成果，主要包括：（1）新型的锗酸镍纳米分级材料的制备及其修饰铂纳米粒子后催化一氧化碳的性质（2）新型的C3N4半导体异质结结构的制备及其光催化性质3）三氧化二铁/石墨烯复合物的可控制备及其光催化降解污水染料的性能。项目执行期间共发表SCI研究论文 包括Chem. Eur. J、CrystEngComm等国际著名期刊，联合培养硕士研究生两名，受邀参加国际会议并作邀请报告1次。