石墨烯在光催化水解制氢中的应用

化工进展

石墨烯在光催化水解制氢中的应用

王保伟，孙启梅

天津大学化工学院，绿色合成与转化教育部重点实验室，天津 300072

出版日期:2012-10-05 发布日期:2012-10-05

Application of graphene in photocatalytic water splitting producing hydrogen

WANG Baowei，SUN Qimei

Key Laboratory for Green Chemical Technology of Ministry of Education，School of Chemical Engineering and Technology，Tianjin University，Tianjin 300072，China

Online:2012-10-05 Published:2012-10-05

摘要/Abstract

摘要： 由于石墨烯优异的电子结构和电子传输性能，使得其在光催化领域的研究得到了广泛的关注。本文简要介绍了最新以石墨烯为基础的复合光催化剂的制备方法及其在催化水分解制氢方面的应用，重点评述了石墨烯及其氧化物、TiO2与石墨烯类复合物、CdS与石墨烯类复合物、含氧金属酸盐与石墨烯类复合物等的光催化性能，简要说明了光敏化、贵金属负载、非金属掺杂等对复合物光催化性能的影响。最后，指出对于石墨烯与纳米材料复合物的结构及光催化作用的机理都有待于进一步的研究，以便充分利用石墨烯的二维平面结构制得具有较高光催化水解制氢活性的催化剂。

关键词: 石墨烯, 光催化, 氢气

Abstract: Graphene has drawn extensive attention in the field of photocatalysis due to its excellent electronic structure and electronic transmission performance. The latest development of graphene-based nanocomposite，such as graphene and graphene oxide，TiO2/graphene，CdS/graphene and metallate/graphene，in the application of water splitting for hydrogen was summarized. Photosensitization，loading noble metal and doping nonmetal，and how they influence the photocatalysis activity of graphene-based nanocomposites were discussed. Finally，the structure of graphene-based nanocomposite and its underlying mechanism of photocatalytic enhancement were two important factors needing further study. The photocatalysts with higher photocatalytic activity for water splitting producing H2 could be expected.

Key words: graphene, photocatalysis, hydrogen

王保伟，孙启梅. 石墨烯在光催化水解制氢中的应用[J]. 化工进展.

WANG Baowei，SUN Qimei. Application of graphene in photocatalytic water splitting producing hydrogen[J]. Chemical Industry and Engineering Progree.

[1]	王晨, 白浩良, 康雪. 大功率UV-LED散热与纳米TiO₂光催化酸性红26耦合系统性能[J]. 化工进展, 2023, 42(9): 4905-4916.
[2]	黄玉飞, 李子怡, 黄杨强, 金波, 罗潇, 梁志武. 光催化CO₂和CH₄重整催化剂研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(8): 4247-4263.
[3]	张亚娟, 徐惠, 胡贝, 史星伟. 化学镀法制备NiCoP/rGO/NF高效电解水析氢催化剂[J]. 化工进展, 2023, 42(8): 4275-4282.
[4]	张耀杰, 张传祥, 孙悦, 曾会会, 贾建波, 蒋振东. 煤基石墨烯量子点在超级电容器中的应用[J]. 化工进展, 2023, 42(8): 4340-4350.
[5]	郭立行, 庞蔚莹, 马克遥, 杨镓涵, 孙泽辉, 张盼, 付东, 赵昆. 层序空间多孔结构TiO₂实现高效光催化CO₂还原[J]. 化工进展, 2023, 42(7): 3643-3651.
[6]	许春树, 姚庆达, 梁永贤, 周华龙. 氧化石墨烯/碳纳米管对几种典型高分子材料的性能影响[J]. 化工进展, 2023, 42(6): 3012-3028.
[7]	张宁, 吴海滨, 李钰, 李剑锋, 程芳琴. 漂浮型光催化材料的制备及其在水处理领域的应用研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(5): 2475-2485.
[8]	张浩月, 李春丽, 徐博, 李筱贺, 仝铃, 邱广明. 分段取样法研究改进Hummers法制备GO结构特性及其机理[J]. 化工进展, 2023, 42(5): 2606-2615.
[9]	王钰琢, 李刚. 硫、氮共掺杂三维石墨烯的全固态超级电容器[J]. 化工进展, 2023, 42(4): 1974-1982.
[10]	何阳, 李思盈, 李传强, 袁小亚, 郑旭煦. 热还原氧化石墨烯/环氧树脂复合涂层的防腐性能[J]. 化工进展, 2023, 42(4): 1983-1994.
[11]	杨状, 李闰华, 强增寿, 王雅君, 姚文清. 废弃制冷剂R134a的光催化降解[J]. 化工进展, 2023, 42(4): 2109-2114.
[12]	胥生元, 郝玮, 王杰, 高文生, 谢克锋. 半导体光催化剂BiOCl异质结的构建及应用[J]. 化工进展, 2023, 42(3): 1493-1507.
[13]	孙崇正, 樊欣, 李玉星, 许洁, 韩辉, 刘亮. 海上多孔介质通道内氢气换热与正仲氢转化的耦合特性[J]. 化工进展, 2023, 42(3): 1281-1290.
[14]	程荣, 邓子祺, 夏锦程, 李江, 石磊, 郑祥. 光催化系统灭活微生物气溶胶的研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(2): 957-968.
[15]	姚稳, 张雨晨, 滕文馨, 黎江玲. 表面活性剂对制备Ca掺杂β-In₂S₃微观结构的影响及其光催化降解甲基橙性能[J]. 化工进展, 2023, 42(2): 774-782.