石墨炔基S型异质结构建及平米级光催化产氢(英文)摘要
石墨炔由于其高载流子迁移率和有序的孔隙结构被认为是一种很有应用前景的光催化材料.本研究通过交叉偶联合成了一种新型球状石墨炔,并与棒状Mn_(0.2)Cd_(0.8)S耦合构建了S型异质结用于光催化析氢.结果表明,Mn_(0.2)Cd_(0.8)S/石墨炔异质结光催化剂表现出优异的光催化活性,产氢性能分别较Mn_(0.2)Cd_(0.8)S和球形石墨炔单体催化剂提升了16.78和613.2倍.同时,该催化剂应用于平米级规模产氢取得较好效果.其优异的光催化活性可归因于石墨炔的独特性能及S-scheme异质结的有效构建.通过紫外光电子能谱、原位辐射X射线光电子能谱、电子顺磁共振能谱、密度泛函理论计算和其他表征技术探究了S-scheme异质结的形成和光催化活性的增强.该工作可为石墨炔的形貌可调性制备以及高效异质结光催化剂的设计和合成提供新参考.
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