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高效异质结光催化剂的构筑及其光生电荷行为研究

批准号：
51172090
项目类别：
面上项目
资助金额：
60.0 万元
负责人：
谢腾峰
依托单位：
吉林大学
学科分类：
无机非金属基复合材料
结题年份：
2015
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
项目参与者：
何冬青、翟佳丽、樊海梅、蒋腾飞、陈礼平、刘炳坤、张立静
关键词：
异质结光催化剂Kelvin探针光生电荷转移表面光伏

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项目成果

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中文摘要
制备具有光催化活性的单一光催化材料(特别是它们的薄膜材料)，并在准确测量其功函的基础上，根据功函匹配和能级位置匹配双原则设计和构筑基于异质结的高效光催化剂。利用表面光伏技术深入系统地研究所构筑的异质结光催化剂的光生电荷行为，验证所构筑异质结光催化剂的界面结的特征。再通过掺杂和修饰等手段对光催化材料的功函进行调控，优化高效异质结光催化剂的构筑条件，并实现对光生电荷行为的调控，探讨异质界面与光生电荷行为以及光催化活性之间的内在关系，从实验和理论上完善构筑新型高效异质结光催化剂的模型，并最终制备出高效的异质结光催化剂。
英文摘要
抑制光生电荷的复合，提高光生电荷的分离效率，是设计和制备高效光催化材料的关键。本论文选取ZnO/Cu2O光催化材料做为模型，通过表面光伏等技术研究了异质界面特性对光生电荷行为和光催化性能的影响，建立了材料界面特性、光生电荷行为、光催化性能三者之间的联系，结果表明构筑异质结是提高光生电荷分离效率的有效手段之一，异质结/同质结光催化材料中，构成结的两种材料的功函决定了界面电场的特性，其中界面电场的方向决定了光生电荷的分离方向，界面电场的大小决定了光生电荷的分离效率，可以通过调控材料的功函来调控异质结面的特性，进而调控光生电荷的行为，以获得较高的光催化性能。我们依据所建立的模型构筑了一系列高效的异质结光催化材料，其中CdS/Au/WO3的光催化产氢性能提高了两个数量级。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Photoinduced Charge Transfer Properties and Photocatalytic Activity in Bi2O3/BaTiO3 Composite Photocatalyst
Bi2O3/BaTiO3 复合光催化剂的光致电荷转移性能和光催化活性
DOI： 10.1021/am301199v
发表时间： 2012-09-01
期刊： ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
影响因子： 9.5
作者： [Fan, Haimei, Li, Haiyan, Wang, Dejun]
通讯作者： Wang, Dejun
Construction of a branched ZnO–TiO2 nanorod array heterostructure for enhancing the photovoltaic properties in quantum dot-sensitized solar cells
DOI： 10.1039/c4ra05736h
发表时间： 2014-07
期刊： RSC Advances
影响因子： 3.9
作者： [Bingkun Liu;Yanjun Sun;Dejun Wang;Lingling Wang;Lijing Zhang;Xueqiang Zhang;Yanhong Lin;T. Xie-T.-Xi]
通讯作者： Bingkun Liu;Yanjun Sun;Dejun Wang;Lingling Wang;Lijing Zhang;Xueqiang Zhang;Yanhong Lin;T. Xie-T.-Xi
Photoinduced charge transfer process in p-Cu2O/n-Cu2O homojunction film and its photoelectric gas-sensing properties
p-Cu2O/n-Cu2​​O同质结薄膜光生电荷转移过程及其光电气敏性能
DOI： 10.1016/j.jcis.2013.05.059
发表时间： 2013-09-01
期刊： JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE
影响因子： 9.9
作者： [Jiang, Tengfei, Xie, Tengfeng, Wang, Dejun]
通讯作者： Wang, Dejun
Highly Efficient CdS/WO3 Photocatalysts: Z-Scheme Photocatalytic Mechanism for Their Enhanced Photocatalytic H2 Evolution under Visible Light
高效 CdS/WO3 光催化剂：Z 型光催化机制增强可见光下光催化析氢
DOI： 10.1021/cs500794j
发表时间： 2014-10-01
期刊： ACS CATALYSIS
影响因子： 12.9
作者： [Zhang, Li J., Li, Shuo, Xie, Teng F.]
通讯作者： Xie, Teng F.
共 32 条
    利用瞬态表面光电压/光电流技术原位探测真实光催化反应环境中的光生电荷动力学性质
    • 批准号：
      22172057
    • 项目类别：
      面上项目
    • 资助金额：
      60万元
    • 批准年份：
      2021
    • 负责人：
      谢腾峰
    • 依托单位：
      吉林大学
    全固态Z型光催化体系中光生电荷Z型转移和传递机制的解析与调控
    • 批准号：
      21773086
    • 项目类别：
      面上项目
    • 资助金额：
      65.0万元
    • 批准年份：
      2017
    • 负责人：
      谢腾峰
    • 依托单位：
      吉林大学
    高效“光电材料/助催化剂”光催化分解水产氢材料的构筑及其光生电荷界面传递特性研究
    • 批准号：
      51572106
    • 项目类别：
      面上项目
    • 资助金额：
      64.0万元
    • 批准年份：
      2015
    • 负责人：
      谢腾峰
    • 依托单位：
      吉林大学
    利用KFM技术研究光电功能体系的光生电荷行为
    • 批准号：
      20703020
    • 项目类别：
      青年科学基金项目
    • 资助金额：
      20.0万元
    • 批准年份：
      2007
    • 负责人：
      谢腾峰
    • 依托单位：
      吉林大学
    国内基金
    海外基金