光催化，是利用催化劑將太陽能轉化為化學能的一種技術，自上世紀70年代興起以來，經過多年發展，已被廣泛應用。作為光催化技術分支的年輕“一族”，近年來二維復合材料的制備研究成為熱門。
在浙江省自然科學基金資助、浙江理工大學化學系教授董曉平的主持下，一項名為“石墨烯量子點輔助剝離石墨相氮化碳制備二維復合材料及其光催化應用研究”的基礎研究獲得了一定進展。
據了解，課題組利用石墨烯量子點作為“剝離工具”，成功開發了多種綠色、高效的二維氮化碳納米片的合成方法，探索出了一條構建高效新型光催化材料的嶄新途徑。
近年來，石墨相的高分子碳氮化合物作為具有可見光活性的新穎無金屬成分光催化劑極大促進了光催化學科的發展。董曉平介紹，碳氮化合物材料主要由碳和氮元素組成，相比于傳統催化材料具有太陽光轉化效率高、無金屬污染風險等優勢，同時，二維復合催化材料還具備較高的轉化率，因此成為了研究熱門領域。
在這項研究中，課題組創新性地嘗試利用石墨烯量子點輔助剝離的方式來獲得高形貌比的氮化碳納米片材料。“我們受石墨剝離獲得片層石墨烯的啟發，利用石墨烯量子點具有類似表面活性劑性質的特征，成功制備了納米級二維石墨相氮化碳材料。”董曉平介紹說。
董曉平表示，我國光催化劑相關研究盡管起步晚，但目前已處于世界領先水平，而隨著全球能源結構的不斷調整，未來光催化劑將被大量運用于能源領域。“比如模擬光合作用產生太陽能燃料，分解水制氫等，具有較大的應用空間。”
董曉平透露，目前課題組已該項目基礎上與中科院等單位合作獲得科技部重點研發項目立項，將積極探索二維石墨相氮化碳材料在環境治理、能源生產等領域應用。
(來源： 浙江在線)
