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全光谱光解水制氢二维催化材料研究

发布时间: 2023-11-16

基本信息

合作方式： 技术转让
成果类型： 发明专利
行业领域：
新材料技术
成果介绍
课题从二维 LDHs、g-C3N4 基光催化剂的组成、纳米结构、分子偶极等角度入手，逐步建立起多套 LDHs、g-C3N4 基光催化剂设计、制备及其性能调控的新方法，成功制备了一系列 CuAl-LDH 基催化剂、氧掺杂 g-C3N4 气凝胶、基于超薄纳米片单元的三维多孔 g-C3N4、基于纳米棒单元的三维 g-C3N4 以及卟啉超分子光催化剂、CdZnS/ g-C3N4 复合催化剂等，为本项目的顺利实施提供物质基础。在此基础上，利用各种材料结构与组成表征、光电化学测试、光谱学原理、理论计算化学模拟和水分解性能测试，系统研究了 g-C3N4 和卟啉超分子光催化剂的构效关系。研究了 g-C3N4 基有机光催化材料的组成、纳米结构等特征，揭示了 g-C3N4 光催化剂的能带结构和电荷分离的调控规律，获得具有高比表面积、快速的电荷分离、高效的水分解活性的 g-C3N4 基光催化材料；研究了不同官能团卟啉有机超分子的分子偶极、π-π 共轭程度、结晶度等特征，及其与光催化剂的光谱吸收范围、能带结构、内建电场、光催化水分解性能之间的普遍科学规律。
成果亮点
所开发的 CdZnS/ g-C3N4 复合催化剂全光谱分解水制氢活性优异，其对应的太阳能-氢能能量转换效率6%，且经过长达 200 小时的稳定性测试后，催化制氢效率未见显著降低，仍保持在 6%以上，具有潜在的实际应用价值。此外，以 CuAl-LDH 为模板，通过热还原处理得到的 Cu 基催化剂，以甲醇和水为反应媒介，在全光谱下分解水制氢效果优异，最高太阳能-氢能能量转换效率约为 7%，具有潜在的实际应用价值。
团队介绍
宁波益加科创服务有限公司是一家提供园区运营、项目申报、活动承办为主的初创型服务公司。公司成立于2020年6月15日，注册资金为100万，办公场地为宁波市鄞州区学士路655号科技信息孵化园B栋裙楼一楼。
成果资料