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光電催化的具體作用
發布時間：2023-08-21 瀏覽量：2664
當前，全世界都在努力利用太陽能進行能源轉化、環境保護和水凈化，其中光催化起著至關重要的作用。隨著人們對光催化技術的進一步研究，粉末光催化劑難回收、不易分離、光生載流子復合率高始終是光催化降解過程中的難點問題。光電催化(PEC)基于光催化技術，利用光電協同作用能有效促進光生電子-空穴對的分離，具有易分離、回收等優點。研究表明，光生電荷可以通過對半導體材料施加一定的偏壓而進行分離，同時，光生載流子的壽命也將大幅提高，最終，光催化效率得到有效改善，這種技術被稱為電化學輔助的光催化技術，又稱光電催化技術。目前，光電催化技術被廣泛應用于污染物的降解、二氧化碳還原、水氧化以及產氫等領域。
有機碳材料(石墨烯、g-C3N4、碳點等)具有優良的導電性，它們易于通過元素摻雜、構造缺陷、接枝官能團等方式對其進行表面化學性質設計和結構調控，將其與半導體光催化劑復合，有機碳材料與半導體的界面相互作用，不僅能提高半導體的光響應性能，提高光生載流子遷移特性，還能改善半導體的吸附性能和催化活性位點，進而提高半導體的光電催化性能。因此，有機碳材料在光電催化降解污染物、光電催化制氫及產氧、光電催化還原二氧化碳等領域中表現出誘人的前景。要想進行進一步的研究必須深入了解其在光電催化領域的研究現狀，對其進行系統性的總結。但對其進行系統性介紹的文章相對較少。本文簡單介紹了幾種常用的有機碳材料，總結了它們在光電催化系統中的五種作用，并分別進行了闡述，最后提出了目前有機碳材料在光電催化領域面臨的挑戰，為碳基化合物在光電催化領域的進一步深入研究提供重要的理論基礎。
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