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一种聚[2-(3-噻吩基)乙醇]/石墨相氮化碳复合可见光催化剂的制备方法及应用
发布时间: 2023-05-30
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
水利、环境和公共设施管理业
成果介绍
一种聚[2‑(3‑噻吩基)乙醇]/石墨相氮化碳复合可见光催化剂的制备方法及应用。本发明属于光催化技术领域。本发明为解决现有聚合物半导体异质结界面间作用弱而导致其可见光催化产氢性能不理想的技术问题。本发明先采用高温煅烧尿素的方法合成石墨相氮化碳，然后采用化学氧化法合成聚[2‑(3‑噻吩基)乙醇]，再通过湿化学法制备聚[2‑(3‑噻吩基)乙醇]/石墨相氮化碳复合可见光催化剂。通过测试证明本发明制备的复合可见光催化剂具备高的可见光催化产氢性能和好的循环稳定性，其可见光产氢速率高达***μmol/g/h，约是石墨相氮化碳的13倍；经过3个周期15小时的可见光产氢测试，其产氢量没有明显变化。本发明的复合可见光催化剂可用于环境能源领域的可见光催化分解水制氢。
成果亮点
本发明制备的聚[2-(3-噻吩基)乙醇]，作为一种聚噻吩衍生物，它具有高的电荷迁移率和化学稳定性。聚[2-(3-噻吩基)乙醇]的带隙为***，能级位置与石墨相氮化碳能级位置可以很好地匹配而构建异质结。并且，由于β位的羟基使聚[2-(3-噻吩基)乙醇]在一些溶剂中易于分散，有利于通过湿化学法将其与石墨相氮化碳实现更有效的复合。更重要的是，聚[2-(3-噻吩基)乙醇]的β位羟基能与石墨相氮化碳表面羟基形成氢键使得它们构建异质结的界面连接更加紧密，进而促进光生电荷在界面间的转移，提高光生电荷分离。此外，具有窄带隙的聚[2-(3-噻吩基)乙醇]能够拓展其与石墨相氮化碳复合可见光催化剂的可见光吸收范围。因此通过聚[2-(3-噻吩基)乙醇和石墨相氮化碳构建紧密异质结可提升聚[2-(3-噻吩基)乙醇]/石墨相氮化碳复合可见光催化剂的可见光催化产氢性能。
团队介绍
黑龙江大学（Heilongjiang University），位于黑龙江省哈尔滨市，是黑龙江省人民政府和中华人民共和国教育部、国家国防科技工业局共建的省属综合性大学，黑龙江省“双一流”建设国内一流大学A类高校，入选国家卓越法律人才教育培养计划、中西部高校基础能力建设工程、特色重点学科项目、国家建设高水平大学公派研究生项目、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国深化创新创业教育改革示范高校、教育部来华留学示范基地，是世界翻译教育联盟、中俄新闻教育高校联盟、中俄综合性大学联盟、上海合作组织大学、“一带一路”智库合作联盟成员单位。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2023-11-10
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