研究目的
通过材料设计加速光生载流子的分离与传输以提高太阳能转换效率,具体而言,即开发基于面内苯环掺杂g-C3N4纳米片异质结构的高效PHE催化剂。
研究成果
苯环掺杂的g-C3N4纳米片展现出更宽的光吸收范围及增强的光生空穴与电子分离/转移能力,使光催化产氢效率提升12倍。该研究为设计高效产氢催化剂提供了新策略。
研究不足
BPS的掺杂量、热解温度和时间对催化性能有影响,这表明需要进行优化以在不破坏g-C3N4基体结构的前提下最大化增强效果。
1:实验设计与方法选择:
研究通过尿素与4,4'-二磺?;椒樱˙PS)的热共聚反应,随后进行可控热蚀刻步骤,制备出苯环掺杂的g-C3N4纳米片。
2:样品选择与数据来源:
以尿素和BPS作为起始原料。
3:实验设备与材料清单:
设备包括用于热处理的马弗炉、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外-可见分光光度计以及光催化分析系统。
4:实验步骤与操作流程:
将尿素与BPS混合物加热至550°C,随后在500°C下进行热蚀刻。在可见光照射下以铂为助催化剂测试其光催化活性。
5:数据分析方法:
通过气相色谱分析光催化活性,并采用密度泛函理论(DFT)计算研究电子结构。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
Rigaku D/max-2500 diffractometer
D/max-2500
Rigaku
X-ray diffraction (XRD) patterns analysis
-
HITACHI S-4800 SEM
S-4800
HITACHI
Morphology and microstructures characterization
-
JEOL JEM-2100F
JEM-2100F
JEOL
High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM)
-
Nanosurf Flex-Axiom microscope
Flex-Axiom
Nanosurf
Atomic force microscope (AFM) images and height profiles acquisition
-
Shimadzu UV-2550 spectrophotometer
UV-2550
Shimadzu
UV-visible absorption spectra acquisition
-
Bruker Avance III 400WB solid-state NMR spectrometer
Avance III 400WB
Bruker
13C cross-polarization magic-angle spinning (CP–MAS) NMR spectra recording
-
CHI760 electrochemical workstation
CHI760
CH Instruments, Inc.
Photoelectrochemical measurements
-
urea
Beijing Chemical Reagent Company
Starting material for the synthesis of g-C3N4 nanosheets
-
4, 4'-Sulfonyldiphenol
Alfa-Aesar
Doping agent for the synthesis of benzene-ring doped g-C3N4 nanosheets
-
VG Scientific ESCALab220i-XL spectrometer
ESCALab220i-XL
VG Scientific
XPS measurement
-
JW-BK132F high performance micropore analyzer
JW-BK132F
Specific surface area measurement by the BET method
-
LabRAM HR Evolution Raman microscope
HR Evolution
LabRAM
Raman spectra collection
-
FLS980 fluorescence spectrometers
FLS980
Static and time-resolved decay fluorescence spectra gathering
-
PerfectLight Labsolar-III AI automatic online photocatalytic analysis system
Labsolar-III AI
PerfectLight
Photocatalytic water splitting reactions
-
300 W Xe lamp
PLS-SXE 300
Beijing Trusttech Co. Ltd
Light source for photocatalytic reactions
-
Fuli GC9790SD
GC9790SD
Fuli
Online gas chromatography for evolved H2 analysis
-
登录查看剩余14件设备及参数对照表
查看全部