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碳纳米管附载的半导体材料用于太阳光分解水制氢的机理研究
  • 项目名称:碳纳米管附载的半导体材料用于太阳光分解水制氢的机理研究
  • 项目类别:重大研究计划
  • 批准号:90510012
  • 申请代码:B030304
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2006-01-01-2008-12-31
  • 项目负责人:余颖
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:华中师范大学
  • 批准年度:2005
中文摘要:

实验方面,制备碳纳米管附载的纳米CdS、Cu2O 半导体材料,探讨不同结构碳纳米管以及不同结构纳米CdS、Cu2O 对复合材料的太阳光分解水制氢性能的影响,研究该复合材料的光催化和光电化学性能,探索碳纳米管与半导体材料在可见光照射下的相互作用机理。理论计算方面,采用量子化学密度泛函方法、分子动力学方法和格林函数方法,结合自洽迭代对碳纳米管中π电子与纳米半导体材料外层电子的相互作用规律进行计算,构建作为附载基体材料时碳纳米管影响半导体材料能带结构的理论模型,以实验为依据,考察该模型的正确性。研究发现由于碳纳米管具有很强的吸附氢气和潜在的储氢性能,导致复合催化剂产生的氢气无法检测出来,因此碳纳米管不能用于增强具有可见光分解水制氢效果的催化剂活性,但在其他光催化应用上如降解有机污染物、还原CO2 的资源化反应上仍然具有很好的作用,本项目研究将为新型高效光催化体系的建立奠定理论基础,为推动太阳光分解水制氢实际应用的进程提供理论依据。

结论摘要:

英文主题词Photocatalysis; semiconductor materials; H2 production


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