JPhysD编辑优选：梯形多孔氮化碳/硫化镉光催化产氢性能研究
文章介绍
Dongdong Chen(陈冻冻), Xiaofeng Li(李萧风), Kai Dai(代凯), Jinfeng Zhang(张金锋) and Graham Dawson
通讯作者：
- 代凯，淮北师范大学安徽省污染物敏感材料与环境修复重点实验室
- 张金锋，淮北师范大学安徽省污染物敏感材料与环境修复重点实验室
研究背景：
随着当今社会的不断发展和各种能源的持续消耗，寻找新的绿色能源极为紧迫。利用阳光分解水在催化剂作用下产生氢气成为当前环境和能源的解决方案。未来，绿色、低碳、可持续发展将成为科学合理的选择。我们应该携手共建可持续能源供应体系即绿色、低碳、高效、智能、多样化、共享，形成以能源消费为主的新格局。光催化水分解制氢技术可以将低密度的阳光能量转化为高密度的化学物质能源，在解决能源短缺的问题上具有深远的应用前景。氮化碳（CN）由于具有合适的带隙及导带位置，价格低廉，原料易得，合成简单得到了广泛的关注。但其光催化效率低，光激发过程中的电子空穴对易复合。为了提高可见光的利用率，利用多孔氮化碳（PCN）大比表面积的优点和与其他材料的复合形成梯形异质结是一条有前途的途径。近年来，由于其高光催化活性和窄带隙，硫化镉（CS）被认为是一种具有很高应用价值的可见光光催化材料。本研究首先通过二乙烯三胺杂化CS构筑新型有机-无机杂化CS-D材料，进一步构筑梯形PCN/CS-D光催化剂，在提高载流子转移效率同时，能够有效提高光催化制氢的循环使用寿命，在光催化领域具有广泛的应用前景。
研究内容：
制备 PCN/CS-D。10克尿素和3克硫脲在研钵中研磨，直到它们混合均匀，并且然后在马弗炉中加热至550°C 2小时。这将得到的黄色粉末研磨成块状CN。最后，通过超声波得到PCN纳米片。使用一种微波方法制备复合材料。反应釜中加入24毫升二乙烯三胺和12毫升高纯水，添加0.164克 CdCl2·2.5 H2O 和0.128克升华硫搅拌。之后，相应比例的碳氮化物粉末一起加入，反应釜搅拌1小时以上，然后 80°C 下在微波反应器中加热30分钟。得到的PCN/CS-D是用无水乙醇和高纯水洗涤三次，并通过离心收集。
作者介绍
代凯 教授
淮北师范大学
- 代凯，淮北师范大学教授，博导，安徽省杰出青年基金获得者。物理化学学报第5届编委。2002年在安徽大学获学士学位，2007年在上海大学获得博士学位，主要从事光催化太阳能燃料转化相关的研究工作。发表SCI论文120余篇，其中ESI1‰热点论文6篇，ESI高被引论文19篇。被引用5000余次，H因子43。2021年获安徽省自然三等奖（排名第一）。
期刊介绍
- 2022年影响因子：3.4 Citescore: 5.9
- Journal of Physics D: Applied Physics（JPhysD，《物理学报D：应用物理》）发表应用物理各领域的前沿研究和综述，具体包括：应用磁学和磁性材料、半导体和光子学、低温等离子体和等离子表面相互作用、凝聚态物理、表面科学和纳米结构、生物物理以及能源等六个领域。文章类型包括原创性论文、研究路线图、通讯以及每年针对热点研究的专题综述和特刊。