微波超热点合成低维度耦合界面催化材料及其高效活性研究

【作者】 肖舒宁； 张蝶青； 苏陈良； 陈伟； 李和兴；

【机构】 新加坡国立大学化学系表面与界面实验室； 上海师范大学化学与材料科学学院资源化学国际合作联合实验室； 深圳大学-新加坡国立大学光电科技协同创新中心； 上海电力大学环境与化学工程学院；

【摘要】 <正>环境恶化和能源危机是当前全球面临的重要挑战之一,最近研究发现,低维结构纳米材料,因其合适的孔结构、大比表面积和定向传导电子的优越性能,在环境和能源领域上均表现出不俗的实力。但是其需要通过CVD等高耗能的方法制备,会带来诸多的副反应,不利于材料均一性能的发挥。我们开发了一种新型微波化学水热法,利用微波对金属纳米线、碳纳米管或是石墨烯的超热作用,在其表面原位生长半导体材料,构筑了低维材料与半导体耦合界面。该结构的纳米材料中,铜纳米线、碳纳米管较高的长径比及高比表面与体积比,有利于电子的传导,耦合界面有利于有效分离电子空穴,提高材料表面光生载流子迁移速率,从而提高材料光催化性能。另外,纳米线材料本身是一个很好的模板和载体,有利于形成特殊的核壳异质结、串联结构双电子传输通道等,有效实现氧化和还原反应的空间分离,也造就材料的多样性及可调性。更多还原