一种S型晶化氮化碳同质结光催化材料的制备与应用

    公开(公告)号:CN115463682B

    公开(公告)日:2023-12-22

    申请号:CN202211320587.5

    申请日:2022-10-26

    Abstract: 本发明属于半导体光催化材料制备领域,特别涉及一种S型晶化氮化碳同质结光催化材料的制备与光催化CO2还原应用。本发明以三聚氰胺、氯化锂、以及氯化钾为原料,结合异步结晶和静电自组装策略制备出S型晶化氮化碳同质结光催化材料并探究了其在光催化CO2还原领域的应用。该复合材料具有1D/2D面对面接触的结构,包含三嗪和七嗪两种晶相,两种晶相比例可精确调控。在三嗪/七嗪两种晶相的界面间存在界面电场,促使光生电子按照S型转移。S型同质结可通过多种表征证明,并且该S型同质结不受两种晶相比例的影响。在光催化二氧化碳还原应用中,在可见光的照射下,其CO生成速率高达19.38μ‑1 ‑1 ‑1 ‑1mol g h ,并且具有81.8μmol g h 的电子消耗速率。

    一种S型晶化氮化碳同质结光催化材料的制备与应用

    公开(公告)号:CN115463682A

    公开(公告)日:2022-12-13

    申请号:CN202211320587.5

    申请日:2022-10-26

    Abstract: 本发明属于半导体光催化材料制备领域,特别涉及一种S型晶化氮化碳同质结光催化材料的制备与光催化CO2还原应用。本发明以三聚氰胺、氯化锂、以及氯化钾为原料,结合异步结晶和静电自组装策略制备出S型晶化氮化碳同质结光催化材料并探究了其在光催化CO2还原领域的应用。该复合材料具有1D/2D面对面接触的结构,包含三嗪和七嗪两种晶相,两种晶相比例可精确调控。在三嗪/七嗪两种晶相的界面间存在界面电场,促使光生电子按照S型转移。S型同质结可通过多种表征证明,并且该S型同质结不受两种晶相比例的影响。在光催化二氧化碳还原应用中,在可见光的照射下,其CO生成速率高达19.38μmol g‑1h‑1,并且具有81.8μmol g‑1h‑1的电子消耗速率。

    一种表面疏水氮化碳光催化剂的制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN114904552B

    公开(公告)日:2024-04-02

    申请号:CN202210553651.8

    申请日:2022-05-21

    Abstract: 本发明以三聚氰胺合成的体相氮化碳为原料,通过在四氢呋喃、碳酸钾和4‑三氟甲基卞溴的混合溶液中回流热剥离的g‑C3N4,开发了一种由CF2基团修饰的疏水性石墨氮化碳光催化剂,用于增强CF2‑TCN在空气中的亲气特性,该材料具有疏水官能团CF2,具有表面疏水‑亲气特性,表面疏水基团充当了气体传输层,促进了气体在催化剂表面的扩散,具有显著增强的亲气性。本发明制备的含氟基团修饰的表面疏水氮化碳材料极大地促进了对CO2气体的吸附,并且由于独特的亲气性,显著提高了该光催化材料光还原CO2活性,并为气固相光催化体系中,增强气体反应物分子的可及性提供了一个全新的思路。

    一种表面疏水氮化碳光催化剂的制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN114904552A

    公开(公告)日:2022-08-16

    申请号:CN202210553651.8

    申请日:2022-05-21

    Abstract: 本发明以三聚氰胺合成的体相氮化碳为原料,通过在四氢呋喃、碳酸钾和4‑三氟甲基卞溴的混合溶液中回流热剥离的g‑C3N4,开发了一种由CF2基团修饰的疏水性石墨氮化碳光催化剂,用于增强CF2‑TCN在空气中的亲气特性,该材料具有疏水官能团CF2,具有表面疏水‑亲气特性,表面疏水基团充当了气体传输层,促进了气体在催化剂表面的扩散,具有显著增强的亲气性。本发明制备的含氟基团修饰的表面疏水氮化碳材料极大地促进了对CO2气体的吸附,并且由于独特的亲气性,显著提高了该光催化材料光还原CO2活性,并为气固相光催化体系中,增强气体反应物分子的可及性提供了一个全新的思路。

    一种光催化产出的氢气转化为电能的装置及其应用

    公开(公告)号:CN114843563A

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN202210174895.5

    申请日:2022-02-24

    Abstract: 本发明涉及一种光催化产出的氢气转化为电能的装置及其应用,包括主体反应器,其由光发生器,三颈烧瓶型反应器,进、出气导流管及磁力搅拌装置组成,是光催化制氢的主要场所,本发明在其光催化制氢技术的基础上改进反应器内反应液用量,将装载1/3容量改为3/4;装置上,出气导流管上引入气体流量调节阀以及氢氧燃料电池和负载,前者改善反应器内氢气浓度不纯、产量少的缺点;后者则有效控制氢气进入氢氧燃料电池防止氢气因为过量而从正极流失,并通过调节阀门的大小对其连接负载的功率进行调整。本发明具有装置简便、成本低、产氢浓度高、产出氢气转化为电能等优点,特别适用于光催化分解水所产出氢气有效的转化为电能进行运用的过程。

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