Cdots比 例 4.8*10-3 时QE最 大
催化剂量 达一定程 度后QE不 再增加
更长波长的比较
复合物催化剂的物理结构
高度多孔颗粒 Cdots(210nm)@C3N4 微晶平面间距 0.202纳米
六方晶结构
复合物催化剂的电子结构
增强的吸收 保持的低禁 带宽度
位于导 带与价 带之间， 允许电 子和空 穴的传 输
计算可得Ev=6.96
光解水的表现
氢氧比接近 2:1,200次无明显 变化
QE随光波长增加ห้องสมุดไป่ตู้减 小
两电子过程
• 机理： • 热力学上4电子(1.23eV)产氢更容易，但二电子过 程产氢速率更高 • 第二步过氧化氢分解较快 • 无需牺牲剂来消耗空穴
无金属催化剂
• C3N4：商业可得，易于合成，禁带宽度低 (207eV) • 问题：QE低、催化剂易被毒害，需要重生 • CDots-C3N4复合物：CDots催化H2O2分解，结合 复合物可以大幅度提高QE和STH， • 同时催化剂不被毒害，无需牺牲剂
高效无金属水光解催 化剂
采用两电子过程
传统方法
• 4电子过程： • 问题： • 1.可见光谱区量子效率(QE)低,STH低于0.1% • 2.光催化剂以稀有贵金属制成。 • 3.光催化剂稳定性低 • 4.氧释放反应困难，需要牺牲剂 • 5.四电子过程生成氧气过电位高 • 6.生成过氧化氢的竞争反应毒害催化剂