石墨烯在光催化反应中应用的研究进展.pdfVIP

学兔兔 化 工 进 展 ·2736 · CHEMICALINDUSTRYANDENGNIEERINGPROGRESS 2012年第31卷第 12期 石墨烯在光催化反应中应用的研究进展 宗 恺，汪 浩，刘晶冰，严 辉 (北京工业大学材料科学与工程学院，北京 100124) 摘 要：石墨烯是近年来人们发现和合成的一种新型二维平面纳米材料，由于其优良的导电性能和巨大的比表 面积，研究者们用石墨烯与光催化材料复合，改善其光催化性能，这已成为新型光催化材料的研究热点之一。 本文阐述 了近年来国内外对于石墨烯在光催化反应中应用的研究动态和主要成果，分析 了影响半导体材料光催 化效率的5个因素，即禁带宽度、能带位置、激发 电子一空穴复合概率、光催化剂结晶性和光催化剂吸附性能。 介绍了石墨烯提高光催化效率的方法，重点介绍了石墨烯在复合、包覆和 自身参与光催化反应 3个方法中的具 体应用，提出通过石墨烯与某些特定的光催化材料复合而改变其禁带宽度，可为今后通过石墨烯调节其它半导 体材料的禁带宽度提供有力的理论和实验依据。 关键词：光催化；石墨烯；复合法；包覆法 中图分类号：TQ034 文献标志码：A 文章编号：1000—6613(2012)12—2736—07 Researchprogressinphotocatalyticreactionsbasedongraphene ZONGKai WANGHao，LIUJingbing, YANHui (SchoolofMaterialsScienceandEngineering，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China) Abstract．Graphene，anatomicthicknanosheetofcovalentlyorganizedtwo—dimensionallatticeofsp bondedcarbonatoms，hasrecentlyreceivedtremendousattentionasahotpointin thefieldofnew photocatalyticmaterials．Ofparticularinterestisitsefficientchargeconductivityinelectron—transfer processandlargetheoreticalspecificsurfacearea．Thus，graphenehasbeenseenasanidealsubstituent ofcarbonnanotubeswithphotocatalyststoimprovephotocatalyticperformance．Hereintheresearch achievementsonphotocatalyticreactionsbasedongraphemearereviewed．Fivefactorsimpactingthe photocatalyticefficiencyofsemiconductorsarefirstanalyzed．Theyarethebandgap，thepositionofthe energyband，therecombinationprobabiliyt oftheexcitedelecton／holepair,thecrystallinityofthe photocatalytsandtheabsoptivecapaciyt ofthephotocatalyts．Then，