Multifunktionelle grafenbaserede kompositter orienteret efter grafens roller i fotokatalyse

Grafen (GR), et enkeltlags carbonark med en hexagonal pakket gitterstruktur, har vist attraktivt potentiale i kunstig fotokatalyse på grund af dets fortryllende egenskaber til at forbedre lysabsorption, elektronoverførselsdynamik og overfladereaktioner. I dag er multifunktionelle GR-baserede fotokatalysatorer, såsom GR-halvleder, GR-metal og GR-organiske stoffer blevet brugt i vid udstrækning i fotokatalytisk vandopdeling, miljørensning, kuldioxidreduktion og selektiv organisk syntese for at give en levedygtig og bæredygtig strategi til problemerne med energimangel og miljøkrise. På grund af de unikke og fascinerende egenskaber ved ideel GR, herunder 2D flad struktur, højt teoretisk specifikt overfladeareal, overlegen optisk transmittans, fremragende elektronledningsevne og god kemisk stabilitet, er GR blevet betragtet som en lovende cokatalysator til at forbedre konverteringseffektiviteten af ​​solenergi. energi af kunstige fotosyntesesystemer. Desuden er GR i nogle specifikke fotokatalytiske systemer også i stand til at fungere som den makromolekylære fotosensibilisator for at generere fotoelektroner af sig selv.

Som det er velkendt, spiller valget af passende syntesemetode en væsentlig rolle i at skræddersy egenskaberne af GR-baserede kompositter, såsom morfologi, størrelse, defektstruktur og overflade/grænsefladeegenskaber, som er tæt forbundet med deres fotokatalytiske ydeevne. Derfor er en enorm indsats blevet afsat til at udforske og optimere syntesemetoder, såsom hydrotermisk/solvotermisk metode, forbrændingsbehandling, lavtemperatur oliebadsmetode, sol-gel tilgang, ultralydsassisteret deponering, mikrobølgeassisteret syntese, fotoassisteret reduktion , elektrokemisk aflejring for at konstruere højeffektive GR-baserede kompositter med ønskværdig arkitektur.

For nylig har et forskerhold ledet af prof. Yi-Jun Xu fra Fuzhou University, Kina kritisk overblik over optimeringsstrategierne og syntesen af ​​multifunktionelle GR-baserede kompositfotokatalysatorer. Optimeringsstrategierne for GR-baserede kompositter introduceres først, såsom reduktion af defekttætheden af ​​GR, kemisk doping, optimering af dimensionaliteten af ​​GR og fotoaktive komponenter, afsætning af cokatalysatorer til konstruktion af dobbelt- eller multi-cokatalysatorsystemer og optimering af grænsefladeparametre for GR -baserede kompositter. Derefter diskuteres syntesen af ​​GR-baserede kompositter fra et nyt perspektiv, som er orienteret af GR's roller i fotokatalyse, indeholdende fotoelektronmediator og acceptor, forbedring af adsorptionskapacitet, skræddersyet lysabsorptionsområde og intensitet og makromolekylær fotosensibilisator. Ud over det foreslås et kort blik på udfordringerne og potentielle udviklingsstrategier for at forbedre solenergikonverteringseffektiviteten af ​​GR-baserede kompositter. Anmeldelsen blev offentliggjort i Chinese Journal of Catalysis . + Udforsk yderligere

h-BN/NiS2/NiS nanokatalysatorer til fjernelse af rhodamin B og Cr(VI) i spildevand