一种BiVO4界面光催化剂、制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN112316936B

    公开(公告)日:2022-03-29

    申请号:CN202011319963.X

    申请日:2020-11-23

    Inventor: 张延荣 孙明辉

    Abstract: 本发明属于光催化材料领域,更具体地,涉及一种BiVO4界面光催化剂、制备方法及其应用。所述光催化剂包括BiVO4基底,形成于BiVO4基底表面的配体单分子层,负载于该配体单分子层上的贵金属;其中,所述配体单分子层通过包含有给电子基团的配体与BiVO4基底表面发生缩合反应得到,所述贵金属通过与所述给电子基团配位负载于该配体单分子层上,所述BiVO4界面光催化剂为疏水性光催化剂。本发明通过对光催化剂局域配位环境和整体表/界面极性的调控,实现光催化剂反应活性位点上的电子的富集和材料表界面特性的改变。由此解决现有技术中BiVO4本身存在光量子效率低、光催化反应驱动力不足、光催化H2O2合成效率低等的技术问题。

    一种高活性电化学自掺杂TiO2纳米管基材料及其制备与应用

    公开(公告)号:CN113061923A

    公开(公告)日:2021-07-02

    申请号:CN202110269722.7

    申请日:2021-03-12

    Abstract: 本发明公开了一种高活性电化学自掺杂TiO2纳米管基材料及其制备与应用,属于气相光电催化材料领域。通过对TiO2纳米管进行还原增加Ti3+和氧空位缺陷,从而大幅度提升其导电性能,并采用方波脉冲沉积方法将金属进一步负载,增加材料表面活性位点以及减小光生电子‑空穴复合,得到一种兼具导电性和催化活性TiO2纳米管基材料。该材料用于构建气相光电催化体系,将CO2还原为烷烃类能源物质,通过施加微小电压,强制将光生载流子分离,相比光催化表现出更高的光生电子‑空穴分离效率和催化活性,克服了传统液相光电催化需外加电解质、CO2溶解度低、产物难以分离等缺点,且其生成产物均为气态烷烃类碳氢化合物及氧气混合物,易于分离。

    一种BiVO4界面光催化剂、制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN112316936A

    公开(公告)日:2021-02-05

    申请号:CN202011319963.X

    申请日:2020-11-23

    Inventor: 张延荣 孙明辉

    Abstract: 本发明属于光催化材料领域,更具体地,涉及一种BiVO4界面光催化剂、制备方法及其应用。所述光催化剂包括BiVO4基底,形成于BiVO4基底表面的配体单分子层,负载于该配体单分子层上的贵金属;其中,所述配体单分子层通过包含有给电子基团的配体与BiVO4基底表面发生缩合反应得到,所述贵金属通过与所述给电子基团配位负载于该配体单分子层上,所述BiVO4界面光催化剂为疏水性光催化剂。本发明通过对光催化剂局域配位环境和整体表/界面极性的调控,实现光催化剂反应活性位点上的电子的富集和材料表界面特性的改变。由此解决现有技术中BiVO4本身存在光量子效率低、光催化反应驱动力不足、光催化H2O2合成效率低等的技术问题。

    一种光催化系统及其应用

    公开(公告)号:CN113620255B

    公开(公告)日:2022-09-20

    申请号:CN202110948427.4

    申请日:2021-08-18

    Inventor: 张延荣 孙明辉

    Abstract: 本发明公开了一种光催化系统及其应用。所述光催化系统包括位于上层的水相、位于下层的氟碳相、位于水相和氟碳相界面处的光催化剂;其中,所述光催化剂为疏水型光催化剂,所述氟碳相为全氟溶剂。本发明利用全氟溶剂对于气体的极强溶解能力,将氧气进行高效溶解,疏水型光催化剂在光照下可还原氟碳相中的高浓度溶解氧生成H2O2,且生成的H2O2可自分离至水相中,从而直接获得高浓度纯H2O2水溶液。由此,解决了现有技术中通常采用水溶液溶解氧气,由于溶解氧浓度低下而导致产率低的问题;进一步的,全氟溶剂不溶于水,溶于水的反应产物H2O2可自分离进入水相,不涉及后续反应产物提纯问题。由此,本发明实现了H2O2的高效光合成和原位分离。

    一种高活性电化学自掺杂TiO2纳米管基材料及其制备与应用

    公开(公告)号:CN113061923B

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN202110269722.7

    申请日:2021-03-12

    Abstract: 本发明公开了一种高活性电化学自掺杂TiO2纳米管基材料及其制备与应用,属于气相光电催化材料领域。通过对TiO2纳米管进行还原增加Ti3+和氧空位缺陷,从而大幅度提升其导电性能,并采用方波脉冲沉积方法将金属进一步负载,增加材料表面活性位点以及减小光生电子‑空穴复合,得到一种兼具导电性和催化活性TiO2纳米管基材料。该材料用于构建气相光电催化体系,将CO2还原为烷烃类能源物质,通过施加微小电压,强制将光生载流子分离,相比光催化表现出更高的光生电子‑空穴分离效率和催化活性,克服了传统液相光电催化需外加电解质、CO2溶解度低、产物难以分离等缺点,且其生成产物均为气态烷烃类碳氢化合物及氧气混合物,易于分离。

    一种光催化系统及其应用

    公开(公告)号:CN113620255A

    公开(公告)日:2021-11-09

    申请号:CN202110948427.4

    申请日:2021-08-18

    Inventor: 张延荣 孙明辉

    Abstract: 本发明公开了一种光催化系统及其应用。所述光催化系统包括位于上层的水相、位于下层的氟碳相、位于水相和氟碳相界面处的光催化剂;其中,所述光催化剂为疏水型光催化剂,所述氟碳相为全氟溶剂。本发明利用全氟溶剂对于气体的极强溶解能力,将氧气进行高效溶解,疏水型光催化剂在光照下可还原氟碳相中的高浓度溶解氧生成H2O2,且生成的H2O2可自分离至水相中,从而直接获得高浓度纯H2O2水溶液。由此,解决了现有技术中通常采用水溶液溶解氧气,由于溶解氧浓度低下而导致产率低的问题;进一步的,全氟溶剂不溶于水,溶于水的反应产物H2O2可自分离进入水相,不涉及后续反应产物提纯问题。由此,本发明实现了H2O2的高效光合成和原位分离。

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