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课题组揭示新型高效光催化剂Cr2O3:P@f-P的微观机制 (Nanoscale)


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2017-03-08

 

光催化剂能够在光子的激发下对化学反应起到催化作用,在环境净化、自清洁材料、先进新能源等多个前沿领域具有广泛应用。为了提高太阳能利用效率,开发全光谱响应的优异光催化剂具有非常重要的实际意义,但在光催化材料的开发和设计上仍然是一个很大的挑战。

 

 

最近,课题组与重庆大学陈世建教授课题组合作,开发了一种在真空石英管中P掺杂Cr2O3f-P(磷纤维)复合的新技术。所制备的核壳结构复合光催化剂Cr2O3:P@f-P能够不用任何催化剂,可以简单的一步合成。测试表明,所制备的新型光催化能够吸收从紫外线到近红外全范围波长的光,并表现出优异的光降解活性。利用密度泛函理论的第一性原理计算,我们对这一新型全光谱响应光催化材料的电子结构进行了计算,发现P的掺杂会导致在Cr2O3的禁带中出现“缺陷能级”,这为该材料光吸收范围扩大到近红外区域的实验现象提供了理论解释。这项工作为元素P基异质结光催化剂的设计提供了有益的思路,表明核壳结构的Cr2O3:P@f-P复合光催化材料是未来光催化剂的有力竞争者。

 

 

本项研究成果以题为“One step in situ synthesis of core–shell structured Cr2O3:P@fibrous-phosphorus hybrid composites with highly efficient full-spectrum-response photocatalytic activities”发表在国际著名学术期刊Nanoscale(IF=7.38),邓俊楷副教授为论文的共同通讯作者。

 

 

论文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/nr/c6nr09584d#!divAbstract