洛阳理工学院贾铁昆：将MoS2微花锚定在氧掺杂的g-C3N4纳米片上，构建用于光催化制氢的Z型杂化复合材料
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Anchoring MoS<sub>2</sub> microflowers on oxygen-doped g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub> nanosheets to construct Z-scheme hybrid composites for photocatalytic hydrogen production
Jia T.; Deng Z.; Yu D.; Fu F.; Zhang Q.; Wang Y.; Hu J.; Li J.; Lee J.H.
Published：2024-01-01
DOI：10.1007/s11581-024-05540-2
研究背景
随着气候变化问题日益严峻，寻找替代能源已成为当今社会亟需解决的问题之一。然而，光催化氢生产技术在当前仍面临着可见光利用效率低和光生载流子传输速率慢等挑战。为了提高光催化氢生产效率，科研人员们一直在不懈努力。
研究内容
最新研究发现，通过将二硫化钼微花固定在氧掺杂的氮化碳纳米片上，构建Z-型异质复合材料，可显著提升光催化氢生产性能。研究采用超声波声化方法，成功制备了这种复合材料。实验结果显示，这种复合材料具有较强的可见光吸收能力，通过漫反射光谱（DRS）得到证实。与传统氮化碳纳米片（u-CNB）和氧掺杂的氮化碳纳米片（O-CNS）相比，所得复合材料表现出明显增强的光催化氢行为。特别是，含有5重量％二硫化钼的O-CNS/MoS<sub>2</sub>光催化剂展现出最高的氢产率（HPR），分别比u-CNB和O-CNS样品的氢产率高出26.5倍和1.97倍。这种增强的光催化氢行为可能归因于多孔结构、提高的光吸收能力和增强的光激活载流子传输速率的协同作用。通过全面分析，提出了光激活载流子的迁移和分离途径，解释了光催化氢行为的增强机制。这项研究将为设计和构建新型氮化碳纳米片复合光催化剂，提高光催化氢生产效率，开辟了创新的策略。
研究意义
这项研究开辟了一种创新策略，为设计和构建新型氮化碳纳米片复合光催化剂，提高光催化氢生产效率，提供了新思路。这不仅有助于推动绿色能源技术的发展，还为解决氢能生产中的关键问题提供了新的解决方案。通过优化光催化剂结构，未来或许能够实现更高效的氢能生产，为可持续发展做出贡献。
希望这篇文章能帮助你更好地了解最新的光催化氢生产技术，也激发你对科学研究的兴趣！
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