研究目的
设计一种新型非贵金属Mo2C@C/g-C3N4异质结构,用于高效稳定的可见光驱动光催化水分解。
研究成果
Mo2C@C/g-C3N4异质结构由于碳纳米片促进的高效电荷分离与转移,展现出显著增强的光催化产氢速率。该研究通过界面工程为设计高效光催化剂提供了可行策略。
研究不足
该研究聚焦于可见光照射下的光催化产氢,未探讨全太阳光谱的利用。合成工艺的可扩展性与成本效益问题亦未涉及。
1:实验设计与方法选择:
本研究构建了Mo2C@C/g-C3N4异质结构,其中碳纳米片作为Mo2C与g-C3N4之间的粘结剂。方法包括水热过程及后续热处理来合成Mo2C@C并将其沉积到g-C3N4纳米片上。
2:样品选择与数据来源:
样品包括块体g-C3N4、g-C3N4纳米片、Mo2C@C和Mo2C/CN复合材料。数据来源包括TEM、HRTEM、XRD、XPS、紫外-可见吸收光谱和光催化测量等表征技术。
3:g-C3N4纳米片、Mo2C@C和Mo2C/CN复合材料。数据来源包括TEM、HRTEM、XRD、XPS、紫外-可见吸收光谱和光催化测量等表征技术。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括用于XRD的布鲁克D2 Phaser、用于SEM的FEI Quanta 250、用于TEM的JEOL JEM2100以及用于紫外-可见吸收光谱的V-670分光光度计。材料包括双氰胺、(NH4)6Mo7O24·4H2O、葡萄糖和三乙醇胺。
4:用于TEM的JEOL JEM2100以及用于紫外-可见吸收光谱的V-670分光光度计。材料包括双氰胺、(NH4)6Mo7O24·4H2O、葡萄糖和三乙醇胺。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:流程包括g-C3N4纳米片的合成、通过水热和热处理制备Mo2C@C,以及Mo2C@C/g-C3N4异质结构的组装。在可见光照射下进行光催化产氢测量。
5:数据分析方法:
数据分析包括PL光谱、瞬态光电流响应、EIS和瞬态荧光衰减光谱,以了解载流子动力学。
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Bruker D2 Phaser
D2 Phaser
Bruker
X-ray diffraction analysis
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FEI Quanta 250
Quanta 250
FEI
Scanning electron microscopy imaging
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JEOL JEM2100
JEM2100
JEOL
Transmission electron microscopy and high-resolution TEM imaging
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V-670 spectrophotometer
V-670
Ultraviolet–visible absorption spectroscopy
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