光催化还原CO2是最具前景的CO2利用和转化方法之一。针对目前光催化还原CO2存在的转化效率低、催化剂稳定性差以及对可见光响应弱的问题,本项目拟采用碳化硅与石墨烯的复合材料为催化剂,研究其在可见光下催化还原CO2的活性和产物选择性。一方面碳化硅半导体材料本身具有高的稳定性、优良的光还原能力并对可见光响应,另一方面石墨烯的高比表面积和良好的电子传导率,使其能够吸附大量CO2,并通过快速传输载流子减少光生电子和空穴的复合几率,从而提高光催化效率。通过考察石墨烯的加入量及其与碳化硅材料间的复合方式、相互作用力等因素对光催化还原性能的影响,探讨光催化过程中石墨烯与碳化硅的协同作用机理,以及催化剂组成、结构及表面性能等与CO2光还原产物选择性之间的相互关系。
英文主题词silicon carbide;composite;photocatalytic water splitting;reduction of CO2;Carbonylative coupling