光催化，是利用催化劑將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的一種技術(shù)，自上世紀(jì)70年代興起以來，經(jīng)過多年發(fā)展，已被廣泛應(yīng)用。作為光催化技術(shù)分支的年輕“一族”，近年來二維復(fù)合材料的制備研究成為熱門。
在浙江省自然科學(xué)基金資助、浙江理工大學(xué)化學(xué)系教授董曉平的主持下，一項(xiàng)名為“石墨烯量子點(diǎn)輔助剝離石墨相氮化碳制備二維復(fù)合材料及其光催化應(yīng)用研究”的基礎(chǔ)研究獲得了一定進(jìn)展。
據(jù)了解，課題組利用石墨烯量子點(diǎn)作為“剝離工具”，成功開發(fā)了多種綠色、高效的二維氮化碳納米片的合成方法，探索出了一條構(gòu)建高效新型光催化材料的嶄新途徑。
近年來，石墨相的高分子碳氮化合物作為具有可見光活性的新穎無金屬成分光催化劑極大促進(jìn)了光催化學(xué)科的發(fā)展。董曉平介紹，碳氮化合物材料主要由碳和氮元素組成，相比于傳統(tǒng)催化材料具有太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化效率高、無金屬污染風(fēng)險(xiǎn)等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，二維復(fù)合催化材料還具備較高的轉(zhuǎn)化率，因此成為了研究熱門領(lǐng)域。
在這項(xiàng)研究中，課題組創(chuàng)新性地嘗試?yán)檬┝孔狱c(diǎn)輔助剝離的方式來獲得高形貌比的氮化碳納米片材料?！拔覀兪苁珓冸x獲得片層石墨烯的啟發(fā)，利用石墨烯量子點(diǎn)具有類似表面活性劑性質(zhì)的特征，成功制備了納米級(jí)二維石墨相氮化碳材料?！倍瓡云浇榻B說。
董曉平表示，我國(guó)光催化劑相關(guān)研究盡管起步晚，但目前已處于世界領(lǐng)先水平，而隨著全球能源結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，未來光催化劑將被大量運(yùn)用于能源領(lǐng)域。“比如模擬光合作用產(chǎn)生太陽(yáng)能燃料，分解水制氫等，具有較大的應(yīng)用空間。”
董曉平透露，目前課題組已該項(xiàng)目基礎(chǔ)上與中科院等單位合作獲得科技部重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目立項(xiàng)，將積極探索二維石墨相氮化碳材料在環(huán)境治理、能源生產(chǎn)等領(lǐng)域應(yīng)用。
(來源： 浙江在線)
