在国家自然科学基金和国家重点实验室课题的支持下,,中科院历程工程所王丹研究员科研团队近期使用水热法使二氧化钛(TiO2)与石墨炔(GD)通过Ti- O-C形成复合质料,,体现出比纯TiO2、TiO2-碳纳米管以及TiO2-GR(石墨烯)复合质料更优越的光催化性能。。该发明对高效光催化剂设计与开发具有主要意义。。
使用半导体光催化氧化处置惩罚种种污染物是一种情形治理的有用要领。。TiO2被以为是最具应用潜力的半导体光催化剂,,然而其光吸收仅限于紫外区,,且光照后爆发的电子与空穴易于复合而失去活性。。为抑制复合,,除古板的掺杂及共吸附,,碳质料作为电子的良受体也吸引了各人的眼光,,GR已被证实可有用抑制复合。。最近,,碳家族又增添了新成员GD,,一种由1,3-二炔键将苯环共轭毗连形成平面网络结构的全碳分子,,具有大的共轭系统和宽面间距。。
在以往效果的基础上,,该团队盘算了TiO2与二维碳质料复合物的化学结构与电子特征。。效果批注,,TiO2-GD复合物的电子结构、电荷疏散和氧化能力都优于纯TiO2和TiO2-GR复合物,,是一种极具应用潜力的光催化剂。。通过实验进一步验证了理论盘算效果,,在光催化降解亚甲基蓝的实验中,,TiO2-GD 的降解反应速率常数是纯TiO2的1.63倍,,是TiO2-GR的1.27倍。。