中国石油大学在高效AgI基可见光催化剂研究方面取得进展

2014-10-14 中国石油大学新闻网

  原标题:高效AgI基可见光催化剂研究取得系列进展

  近日,中国石油大学(华东)理学院安长华教授课题组与美国阿贡国家实验室、中国科学技术大学研究人员合作,在AgI高效可见光响应催化剂的设计并应用于光电转换和环境治理的研究取得重要进展,相关研究成果以“Concaving AgI sub-microparticles for enhanced photocatalysis” 为题发表在《纳米能源》(Nano Energy, Volume 9, October 2014, 204-211, IF=10.2)杂志上。

  由于人类活动的增加和传统化石能源的过度利用使生态环境问题日趋严重,发展绿色能源和环境净化技术成为当前的重要课题。光催化技术具有反应条件温和、可持续性和无污染等优点,其在发展绿色能源和环境净化技术方面的应用日益受到科学家们的广泛关注。

  据了解,提升光催化效率的关键是设计高效能的光催化剂,通过控制催化剂的形貌、尺寸和结构可以实现对其功能的有效剪裁。安长华教授课题组发展的有机胺协助液相化学技术控制合成了球形和凹球形AgI亚微米晶体。AgI凹球具有特殊的负曲率表面结构,比球形晶体表现出更高的催化活性。与传统的宽带隙光催化剂TiO2相比,课题组设计的AgI高效可见光响应催化剂具有高效的太阳能利用率和催化效率,使其在环境治理、新能源开发等领域展现出重要的应用前景。

  该研究成果得到国际同行的高度评价,认为“研究人员采用可控的刻蚀作用选择性地制备了具有高指数晶面的亚微米AgI粒子,与球形AgI相比在降解罗丹明B分子性能上表现出更高的光催化活性,采用多种测试技术对该结构进行了系统深入的表征,为新型高效光催化剂的开发利用提供了一种新的思路,将会引起相关领域学者的广泛关注。”

  此外,课题组还利用低温表面活性剂水相合成的方法成功制备出厚度为20nm的β-AgI纳米片,表现出很高的有机物降解性能;采用基于Kirkendall效应的离子交换技术,制备了多种新型异质结构的Ag@AgI类空心球、空心多面体和空心环状催化剂,在污染物降解和制氢性能方面比常规卤化银材料具有更强的活性和稳定性,为光解水制氢和环境净化提供了新的材料体系。相关成果发表在ChemSusChem(Hollow AgI:Ag nanoframes as solar photocatalysts for hydrogen generation from water reduction, ChemSusChem, 2013, 6(10): 1931-1937. IF=7.1)和RSC Advances(Plasmonic enhancement of photocatalysis over Ag incorporated AgI hollow nanostructures, RSC Advances, 2014, 4(5): 2409-2413. IF=3.7)等刊物上。

  这些研究工作得到校内多位跨学科教授支持,并受到国家自然科学基金、中国博士后科学基金、重质油国家重点实验室开放课题和中国石油大学(华东)自主创新项目,跨学科交叉项目的资助。

  消息来源:http://news.upc.edu.cn/sdyw/2014/10/13/15204933093.shtml

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