AuCu和石墨烯助催化劑協(xié)同增強氮化碳的光催化性能

編號：CYYJ03846

篇名：AuCu和石墨烯助催化劑協(xié)同增強氮化碳的光催化性能

作者：呂佳 武烈 張張峰

關(guān)鍵詞： AuCu/石墨烯/C3N4 表面等離共振效應(yīng) 光解水 CO2還原 光生載流子分離

機構(gòu)： 長春醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校

摘要： 在熱解法合成石墨相C3N4的基礎(chǔ)上,先后采用溶劑熱法和共沉淀法將石墨烯和AuCu雙金屬納米顆粒負載到C3N4表面,得到AuCu/石墨烯/C3N4復(fù)合光催化劑。采用XRD、IR、BET、TEM、XPS、Absorption、PL、電化學(xué)等技術(shù)對AuCu/石墨烯/C3N4的結(jié)構(gòu)進行分析,并詳細評估其在可見光下分解水制氫和還原CO2的性能。石墨烯的負載可以增加材料的比表面積,促進光生電荷的遷移。AuCu雙金屬以合金的形式負載于石墨烯/C3N4表面,平均粒徑3.7nm。納米Au的表面等離共振效應(yīng)能拓寬材料的光譜吸收范圍,而第二金屬Cu的引人能加速光生電子的分離和傳輸。因此,石墨烯和AuCu雙助催化劑的負載能顯著增強C3N4的光催化性能。當AuCu的原子比為3:2、AuCu和石墨烯的負載量分別為0.5和1wt%時,得到的Au3Cu2/CC復(fù)合光催化劑表現(xiàn)出最佳的光催化性能,其分解水制氫的速率達到324.8μumol/h,光催化還原CO2制取CH4的活性和選擇性分別為36.1μmol/hg和91.3%,并表現(xiàn)出良好的光催化穩(wěn)定性。