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實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光驅(qū)動(dòng)內(nèi)建電場(chǎng)重構(gòu)

中化新網(wǎng)訊 近日，南京工業(yè)大學(xué)陸春華教授、寇佳慧教授同東南大學(xué)趙遠(yuǎn)錦教授合作制備了一種多功能光催化復(fù)合纖維，首次實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)光驅(qū)動(dòng)內(nèi)建電場(chǎng)重構(gòu)，并有效增強(qiáng)了光催化性能。

光催化反應(yīng)是在太陽(yáng)光照射下完成的化學(xué)反應(yīng)，如果能夠在太陽(yáng)光照射下實(shí)現(xiàn)內(nèi)建電場(chǎng)重構(gòu)，那么內(nèi)建電場(chǎng)重構(gòu)增強(qiáng)光催化這一研究策略將有效推動(dòng)光催化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用與發(fā)展。南京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院博士研究生代寶瑩介紹說(shuō)：“光熱材料可將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為熱能，而熱釋電材料可在溫度變化過(guò)程中產(chǎn)生電勢(shì)。于是，我們?cè)O(shè)計(jì)并構(gòu)筑了熱釋電—光熱—光催化復(fù)合微米纖維系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光驅(qū)動(dòng)內(nèi)建電場(chǎng)重構(gòu)，將光催化分解水制氫效率提高了5倍以上，對(duì)應(yīng)的平均表觀(guān)量子效率約為16.9%?！?/p>

為充分發(fā)揮光熱材料和熱釋電材料的性能，該研究團(tuán)隊(duì)將光催化反應(yīng)構(gòu)筑在復(fù)合纖維的表界面，形成熱收集型光催化微反應(yīng)器。為了得到最佳的光催化性能，該團(tuán)隊(duì)探討了熱釋電基底、光熱材料含量等與熱釋電電勢(shì)輸出及光催化性能的關(guān)聯(lián)，并對(duì)復(fù)合螺旋纖維的光催化穩(wěn)定性進(jìn)行了探索。

一直以來(lái)，光催化技術(shù)由于其可利用取之不盡的太陽(yáng)能凈化環(huán)境和緩解能源危機(jī)而受到了廣泛關(guān)注。然而，較低的量子效率限制了光催化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，其主要原因之一是光生載流子的分離效率較低。為了促進(jìn)載流子分離開(kāi)發(fā)了很多的改性方法，其中在催化劑內(nèi)構(gòu)筑內(nèi)建電場(chǎng)被認(rèn)為是提高載流子分離效率的有效手段。然而，傳統(tǒng)內(nèi)建電場(chǎng)很容易被光生載流子和自由電荷等屏蔽，致使內(nèi)建電場(chǎng)對(duì)光催化性能的增強(qiáng)效應(yīng)受到抑制。在以前的研究中內(nèi)建電場(chǎng)重構(gòu)主要依賴(lài)于機(jī)械能和水流能，對(duì)內(nèi)建電場(chǎng)重構(gòu)增強(qiáng)光催化的應(yīng)用有一定的限制。

2020年4月27日《中化新網(wǎng)》：http://www.ccin.com.cn/detail/6f0562342a9ebd45b69395efed5b5486/news

2020年4月27日《中國(guó)化工報(bào)》：http://124.207.49.121//pc/article.do?aid=1220958&code=822741