稀土对MSx/MInSy (M=Zn,Cu或Ag)异质结界面电子转移的调控及全光谱光催化特性
结题报告
批准号:
21962006
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
40.0 万元
负责人:
杨凯
依托单位:
学科分类:
催化化学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨凯
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中文摘要
如何有效处理环境污染和解决能源匮乏成为新时代可持续发展社会的两大主要难题。传统半导体无法有效地利用太阳光中大多数可见近红外光,而单一半导体光生载流子复合率高,因此开发利用全光谱响应、高太阳能利用率、高活性和稳定性的光催化剂已经成为当下首要任务。本项目基于构造MSx/MInSy (M=Zn, Cu或Ag)纳微异质结界面,选用不同稀土激活离子对Ln1:Ln2 (Ln1=Yb,Ln2= Tm或Ho或Er等)触发其与纳微异质结的界面相互作用和特殊的界面电子转移调控,通过化学、晶核生长及结晶条件控制等方法,构建高效全光谱纳米光催化材料。研究由稀土离子和纳微异质结引起的表面结构、内部缺陷结构和表面活性态等变化与目标底物分子作用和光催化性能的影响规律,揭示材料的构效关系,为全光谱响应高性能纳米光催化材料设计提供一些科学基础。
英文摘要
How to effectively deal with environmental pollution and solve the lack of energy has become two major problems in the sustainable development of society in the new era. The wide band gap of traditional semiconductors can not effectively utilize most visible near-infrared light in solar light, and while the single semiconductor has high carrier recombination rate. Therefore, the development of semiconductor photocatalysts with high efficiency, full spectrum response, high solar energy efficiency, high activity and stability has become the first task at present. This project is based on the construction of MSx/MInSy (M=Zn, Cu or Ag) nano-micro heterojunction interface, and different rare earth ion pairs Ln1:Ln2 (Ln1=Yb, Eu, Pr or Sm, Ln2= Tm, Ho or Er and so on) will be selected, triggering the interface interaction with nano-heterojunction and special electron transfer regulation at the interface. By means of chemical, nuclear growth and crystallization condition control, the highly efficient all-spectral nano-photocatalytic materials can be constructed. The effects of surface structure, internal defect structure and surface active state caused by rare earth ions and nano-heterojunction on the molecular interactions with target substrates and photocatalytic activity will be studied, and the structure-activity relationship of the material can be revealed. It provides some scientific basis for the design of high performance nano-photocatalytic materials with full spectral response.
期刊论文列表
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专利列表
DOI:10.1016/j.jtice.2023.104737
发表时间:2023-03
期刊:Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers
影响因子:5.7
作者:Kaiyan Zhao;Xingqiang Liu;Qingyun He;Wanqin Zhou;Kai Yang;Leiming Tao;Fang Li;Changling Yu
通讯作者:Kaiyan Zhao;Xingqiang Liu;Qingyun He;Wanqin Zhou;Kai Yang;Leiming Tao;Fang Li;Changling Yu
DOI:10.1007/s12598-021-01897-9
发表时间:2022-01
期刊:Rare Metals
影响因子:8.8
作者:Chongfu Xu;Qin Zhou;Weiya Huang;Kai Yang;Yongcai Zhang;T. Liang;Zhao‐Qing Liu
通讯作者:Chongfu Xu;Qin Zhou;Weiya Huang;Kai Yang;Yongcai Zhang;T. Liang;Zhao‐Qing Liu
DOI:10.1016/j.apmt.2023.101742
发表时间:2023-04
期刊:Applied Materials Today
影响因子:8.3
作者:Huaqiang Zhuang;X. Chen;J. Xia;Kangqiang Lu;Weiya Huang;Xiaobin Liu;Changling Yu;Kai Yang
通讯作者:Huaqiang Zhuang;X. Chen;J. Xia;Kangqiang Lu;Weiya Huang;Xiaobin Liu;Changling Yu;Kai Yang
DOI:10.1039/d1se01384j
发表时间:2021-10-08
期刊:SUSTAINABLE ENERGY & FUELS
影响因子:5.6
作者:Mu, Ping;Zhou, Man;Yu, Changlin
通讯作者:Yu, Changlin
稀土单原子锚定氮化碳基梯型异质结的构筑及其氨氮废水净化耦合产氢研究
  • 批准号:
    22366018
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    32万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    杨凯
  • 依托单位:
上转换NaLnF4(Ln=Y,Gd,La和Ce)@WO3-x-Au材料的构建及其可见-近红外光催化作用研究
  • 批准号:
    21707055
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    杨凯
  • 依托单位:
国内基金
海外基金