石墨烯h%e纳米复合材料在光催化领域的研究进展!-材料导报

《石墨烯h%e纳米复合材料在光催化领域的研究进展!-材料导报》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、+",+材料导报+%综述篇"""%!2年2月&上'第"-卷第2期石墨烯#H%"纳米复合材料在光催化领域的研究进展!E曾"光!刘许强!中国工程物理研究院核物理与化学研究所"绵阳)"!-%%$摘要""近年来!石墨烯以其独特的结构和优异的性能成为材料科学领域备受关注的研究前沿和热点#由于石墨烯具有超高的载流子迁移率以及超大的比表面积!将石墨烯与传统的光催化材料复合可显著提高复合材料的光催化性能#综述了石墨烯$N/("纳米复合材料的研究进展!重点阐述了石墨烯$N/("纳米复合材料的制备方法及其在光催化领域中的应用!并指出石墨烯$N/("纳米复合材料的光催化机理是今后研

2、究的重点方向#关键词""石墨烯"N/(""光催化中图分类号!Na$$""文献标识码!+""!"#%!%*!!,-)&.*/001*!%%2'%"$3*"%!2*%-*%%#G,',)/23573,11%)V3.DN,),&H%"E8.)5C'5&D51%/,14532N5/5'./.0+/%'9DD0%'./%5)1:T566@A19"F?Q3@X/A19!?10D/D@D8HJ5@M=8AI7OB0/M0A1KRO8S/0DIB"RO/1A+MAK8SBHJT19/188I/197OB0/M0"P/A1BA19)"!-%%$9=1/3.'/""(W/19DH

3、/D0@1/X@8SH=8M@=AI0DI@MD@I8A1KH@D0DA1K/19UOB0/MHMO8S/MA=UIHU8ID/80"9IAUO818OA0ADDIAMD8KSHI8A1KSHI8ADD81D/H1/1DO8SAD8I/A=0M/81M8AI8A*C/1M89IAUO818UH0080080@=DIAO/9O8=8MDIH1SHG/=/DBA1KL8IB=AI980@IJAM8AI8A"/1MHIUHIAD/199IAUO818W/DOMH1L81D/H1A=UOHDHMADA=BD/MSAD8I/A=0"DO8UOHDHMADA=BD/MU8

4、I'JHISA1M8HJDO8MHSUH0/D80WH@=KG89I8AD=B81OA1M8K*[8M81DUIH9I800/1DO8UOHDHMADA=B0/0K8L8=HUS81DHJ9IA'UO818&N/("1A1H'MHSUH0/D80AI8I8L/8W8K*7AID/M@=AI=B"DO8UI8UAIAD/H1S8DOHK0A1KDO8UOHDHMADA=BD/MAUU=/MAD/H10HJ9IAUO818&N/("1A1H'MHSUH0/D80AI8K80MI/G8K*?1AKK/D/H1"DO8UOHDHMADA=BD/MS8MOA1/0SHJ

5、DO/0MHSUH0/D8SAD8I/A=0OH@=KG8DOHIH@9O=B/1L80D/9AD8K/1J@D@I8*>,+?5361""9IAUO818"N/(""UOHDHMADA=B0/0降解有机污染物'光解水'还原重金属离子'杀菌消毒'太阳!"引言能电池等众多领域均有应用*然而"锐钛矿型N/(的禁带"(!)"%%#年"英国曼彻斯特大学的5HLH08=HL等利用简单宽度较宽!$*"8h$"只对占太阳光谱$#2的紫外光有响的微机械剥离法成功地从高定向热解石墨晶体上分离出石应"因而对太阳能的利用率很低*此外"通过光激发锐钛矿墨烯*自此"石墨烯从一个被认

6、为不能稳定存在的假设性结型N/("产生的电子'空穴对很容易发生复合"使其对太阳能构变为现实*石墨烯的出现在科学界激起了巨大的波澜"近的转化效率十分有限*在过去的几十年中"金属离子掺杂'年来有关石墨烯基础与应用方面的研究在全球范围内急剧表面改性'半导体复合等方法均被用来改善N/(纳米材料"增加*石墨烯是由0U"杂化碳原子紧密排列而成的单原子层(,c!%)的光催化性能"但效果都不显著*蜂窝状晶体"其厚度仅为单个碳原子厚"而长度和宽度却可近年来"有关研究表明"将石墨烯与N/(复合"可大大"达微米甚至毫米量级"是一种新颖的二维碳材料"也是构建提升材料的光催化性能*首先

7、"石墨烯超高的电子迁移率可(")其他维数碳材料的基本单元*石墨烯具有优异的导电性"有效抑制N/(中光生电子'空穴对的复合"从而提高N/(""电子在其中传输的阻力很小"迁移率高达"o!%2"&!h+(!!c!$)MS的光催化量子效率*其次"石墨烯中的R"U轨道与($)0$"是室温下导电性最强的材料*此外"石墨烯还具有极大N/("中的("U轨道在一定条件下可发生杂化"形成掺杂能的比表面积!理论值为")$%S"&9$(#)"可用于负载具有催化级"从而降低复合体系的带隙能"拓宽其对太阳光的吸收范活性的材料"因而在开发新型复合光催化材料的研究领域中(!#)围*此外"石墨

8、烯超大的比表面积可增加反应活性位点"(