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光电催化的具体作用
发布时间:2023-08-21    浏览量:861

当前,全世界都在努力利用太阳能进行能源转化、环境保护和水净化,其中光催化起着至关重要的作用。随着人们对光催化技术的进一步研究,粉末光催化剂难回收、不易分离、光生载流子复合率高始终是光催化降解过程中的难点问题。光电催化(PEC)基于光催化技术,利用光电协同作用能有效促进光生电子-空穴对的分离,具有易分离、回收等优点。研究表明,光生电荷可以通过对半导体材料施加一定的偏压而进行分离,同时,光生载流子的寿命也将大幅提高,最终,光催化效率得到有效改善,这种技术被称为电化学辅助的光催化技术,又称光电催化技术。目前,光电催化技术被广泛应用于污染物的降解、二氧化碳还原、水氧化以及产氢等领域。

 

 

 

有机碳材料(石墨烯、g-C3N4、碳点等)具有优良的导电性,它们易于通过元素掺杂、构造缺陷、接枝官能团等方式对其进行表面化学性质设计和结构调控,将其与半导体光催化剂复合,有机碳材料与半导体的界面相互作用,不仅能提高半导体的光响应性能,提高光生载流子迁移特性,还能改善半导体的吸附性能和催化活性位点,进而提高半导体的光电催化性能。因此,有机碳材料在光电催化降解污染物、光电催化制氢及产氧、光电催化还原二氧化碳等领域中表现出诱人的前景。要想进行进一步的研究必须深入了解其在光电催化领域的研究现状,对其进行系统性的总结。但对其进行系统性介绍的文章相对较少。本文简单介绍了几种常用的有机碳材料,总结了它们在光电催化系统中的五种作用,并分别进行了阐述,最后提出了目前有机碳材料在光电催化领域面临的挑战,为碳基化合物在光电催化领域的进一步深入研究提供重要的理论基础。

 

 

 

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