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简要介绍了二氧化钛纳米材料的合成、性质、改性及其在能源方面的应用.其中合成方法包括溶胶凝胶、水/溶剂热、氧化、沉积和超声/微波助合成法:性质包括结构和热力学以及电学和光学性质;改性包括掺杂和敏化;应用包括光催化、光伏打和光解水.

关键词: 二氧化钛 , 纳米材料 , 掺杂 , 敏化 , 光催化 , 光伏打 , 光解水

光子晶体在光催化领域的研究进展

郭肃晋 , 李德毅 , 张永刚 , 周雪飞 , 张亚雷

材料导报

阐述了光子晶体在光催化领域中的应用进展,详细介绍了光子晶体作为光催化剂在废水处理及光解水制氢等领域的研究现状,并提出了光子晶体在该领域中未来改进的方向.

关键词: 光子晶体 , 光子带隙 , 光催化 , 光解水

二氧化钛基纳米材料及其在清洁能源技术中的研究进展

张青红

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.00001

二氧化钛纳米材料是当前纳米科技的研究热点, 其在太阳能光催化分解水制氢、二氧化碳的光催化还原、染料敏化太阳能电池等清洁能源技术方面均显示了重大的应用前景. 本文主要综述了近年来二氧化钛基纳米材料的研究趋势、存在的主要问题, 以及这些材料在上述清洁能源利用中的最新进展. 对备受关注的非金属掺杂、高能面暴露的二氧化钛、染料敏化太阳能电池阳极致密层等热点问题进行了评述和展望.

关键词: 光解水 , reduction of carbon dioxide , titanium dioxide , dye-sensitized solar cells , photocatalytic , review

不同结构钽酸钠的制备及其光解水析氢性能

黄浪欢 , 产启中 , 张斌 , 吴晓婧 , 高鹏 , 焦自斌 , 刘应亮

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(10)60286-0

采用不同钠源,在水热条件下实现了钙钛矿结构NaTaO3、烧绿石结构Na2Ta2O6以及NaTaO3/Na2Ta2O6异质结型复合光催化剂的可控合成,利用X射线衍射、扫描电镜、高分辨透射电镜、紫外-可见漫反射光谱、荧光光谱和X射线光电子能谱对样品进行了表征,探讨了钠源对所得钽酸钠样品结构的影响.光解水析氢实验结果表明,各钽酸盐的光催化活性顺序为NaTaO3/Na2Ta2O6＞ NaTaO3＞ Na2Ta2O6.NaTaO3与Na2Ta2O6间形成的纳米尺度异质结有效抑制了光生电子和空穴的复合,这是其具有最高光解水析氢活性的主要原因.

关键词: 光催化 , 光解水 , 钽酸钠 , 异质结 , 水热合成法

碳纳米管增强CdS纳米复合材料及其光解水产氢性能的研究

王丽 , 王剑 , 赵江红 , 朱珍平

材料导报

主要介绍了湿化学法原位合成碳纳米管-硫化镉(MWCNTs-CdS)复合材料,并考察了其光解水产氢性能.结果表明,碳纳米管能显著增强CdS光解水产氢性能,碳纳米管的添加量存在一个最佳值.当碳纳米管的含量为1%(质量分数)时,MWCNTs/CdS的产氢速率最高,在使用300W氙灯光源、不加Pt共催化剂的条件下达到205μmol·g-1·h-1,产氢速率是单独CdS产氢速率的2倍多.该研究为开发高效光解水产氢催化剂提供了新的思路.

关键词: 碳纳米管 , CdS , 复合 , 光解水

大管径TiO2纳米管的制备及其光解水性能研究?

李温超 , 仲小敏 , 杨春艳 , 马卫华

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.18.026

采用阳极氧化法制备小管径(20~300 nm)的TiO2纳米管已经有很多报道，但大管径的 TiO2纳米管的制备还是一个挑战.为制备大管径的 TiO2纳米管，研究了高水含量的电解液对纳米管管径的影响.结果表明，纳米管的管径随水含量的增加而增加(8％~12％(体积分数))，而水含量增加到13％(体积分数)时，无法得到规则的纳米管，进一步增加水含量到20％(体积分数)，只能得到致密的 TiO2薄膜.此外，在含有0．3％(质量分数)NH4 F 和12％(体积分数)H 2 O 的乙二醇电解液中，研究了不同氧化电压对纳米管管径的影响.结果表明，在170 V 氧化电压下制备的TiO2纳米管的管径可达到600 nm.纳米管的光解水性能测试结果表明，管径的增大有利于提高TiO2纳米管的光解水性能.

关键词: TiO2纳米管 , 阳极氧化 , 水含量 , 高电压 , 光解水

聚合络合法制备可见光响应光催化剂K4Ce2Nb10O30及其光解水活性

田蒙奎 , 上官文峰

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00513

以可溶性的草酸铌为前体,通过聚合络合法合成了可见光响应光催化剂K4Ce2Nb10O30.XRD、SEM、BET以及UV-Vis等表征结果表明:通过该法制备的光催化剂相对于传统高温固相反应法制备的样品具有更小(20～50nm)且分布均匀的纳米颗粒和较高的比表面积.在可见光下(λ＞400 nm)分解水的活性测试中,聚合络合法获得K4Ce2Nb10O30比高温固相样品具有更高的光催化分解水活性,并且在紫外光段下(λ＞300 nm)具备了完全分解纯水的光催化活性.

关键词: K4Ce2Nb10O30 , 聚合络合法 , 可见光响应 , 光解水

二氧化钛基纳米材料及其在清洁能源技术中的研究进展

张青红

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.00001

二氧化钛纳米材料是当前纳米科技的研究热点,其在太阳能光催化分解水制氢、二氧化碳的光催化还原、染料敏化太阳能电池等清洁能源技术方面均显示了重大的应用前景.本文主要综述了近年来二氧化钛基纳米材料的研究趋势、存在的主要问题,以及这些材料在上述清洁能源利用中的最新进展.对备受关注的非金属掺杂、高能面暴露的二氧化钛、染料敏化太阳能电池阳极致密层等热点问题进行了评述和展望.

关键词: 光解水 , 二氧化碳还原 , 二氧化钛 , 染料敏化太阳能电池 , 光催化 , 综述

石墨烯基光催化剂在能源转化方面的应用?

董倩 , 伍水生 , 马博凯 , 王亚明

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.07.007

石墨烯半导体复合纳米材料被视为一种最有潜力的光催化剂，由于其独特的物理化学性质在太阳能转化为化学能领域十分引人注目。石墨烯基光催化剂活性的增强机理包括光生电子-空穴对复合的减少，光吸收范围的扩大和光吸收强度的增强，表面活性位点的增加以及光催化剂化学稳定性的改善。综述石墨烯基光催化剂在能源转化如光催化分解水和CO2的光催化还原成碳氢化合物的应用并且简要分析了其活性增强的机理。

关键词: 石墨烯基纳米材料 , 光催化 , 光解水 , 能源转化