文档名:光电催化矿物材料的制备及应用研究进展
摘要:光电催化技术是解决环境污染和能源短缺问题最具应用前景的方法之一.基于半导体矿物的光电化学性质或非半导体矿物的天然物理特性,将矿物与光电催化功能体复合构建的光电催化矿物材料具有成本低、环境相容性好、性能优异等特点,其在矿物利用的新兴领域受到了广泛关注.本文在限定了光电催化矿物材料研究是否属于矿物应用范畴的基础上,介绍了光电催化矿物材料包含的矿物组分及特征,提出了光电催化矿物材料的分类,并对光电催化矿物材料的制备方法及矿物增强光电催化活性的机制进行了讨论.最后,概述了光电催化矿物材料用于水中污染物治理、光电催化水分解产氢、CO2能源化等领域的研究现状;指出应重点关注矿物本征光电属性、有效建立材料复合结构与效能的联系、明确材料矿物学属性影响光电催化的机制等问题,拓展光电催化矿物材料在新能源、化学品合成和矿物/微生物作用等领域的应用研究.
Abstract:Photoelectrocatalytictechnologyisoneofthemostpromisingmethodstosolvetheproblemsofenvironmentalpollutionandenergyshortage.Basedonthephotoelectrochemicalpropertiesofsemiconductormineralsorthenaturalphysicalcharacteristicsofnon-semiconductorminerals,thephotoelectrocatalyticmineralmaterialswereconstructedbycompositingmineralwithphotoelectrocatalyticfunctionalbody,withthecharacteristicsoflowcost,goodenvironmentalcompatibilityandexcellentproperty,whichhavereceivedwideattentioninthenewfieldofmineralutilization.Onthebasisoflimitingwhethertheresearchofphotoelectrocatalyticmineralmaterialsbelongtothescopeofmineralapplication,themineralcomponentsandcharacteristicsofthephotoelectrocatalyticmineralmaterialswereintroduced,theirclassification,preparationmethods,aswellastheenhancedmechanismofcatalyticactivitybymineralswerediscussed.Finally,theresearchstatusofphotoelectrocatalyticmineralmaterialsusedinthetreatmentofwastewater,hydrogenevolutionbyphotoelectrocatalysiswatersplitting,CO2energyutilizationweresummarized.Itispointedoutthatattentionshouldbepaidtotheintrinsicphotoelectricpropertiesofminerals,theestablishmentoftherelationshipbetweenmaterialcompositestructuresandefficiency,andtheclarificationofthemechanismbywhichmaterialmineralogicalpropertiesaffectphotocatalysis.Theapplicationresearchofphotocatalysismineralmaterialsinnewenergy,chemicalsynthesis,andmineral/microbialinteractionsshouldbeexpanded.
作者:胡佩伟 张炎 高润琴 程港莉 张占兵 胡超 Author:HUPeiwei ZHANGYan GAORunqin CHENGGangli ZHANGZhanbing HUChao
作者单位:武汉科技大学资源与环境工程学院,武汉430081;冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室,武汉430081武汉科技大学资源与环境工程学院,武汉430081武汉科技大学资源与环境工程学院,武汉430081;中核南方新材料有限公司,江西赣州341000武汉科技大学资源与环境工程学院,武汉430081;苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司,江苏苏州215151
刊名:材料工程
Journal:JournalofMaterialsEngineering
年,卷(期):2024, 52(4)
分类号:TD989
关键词:光电催化矿物材料 矿物组分 水处理 水分解制氢 CO2能源化
Keywords:photoelectrocatalyticmineralmaterials mineralcomponent watertreatment hydrogenproductionbywatersplitting CO2energyutilization
机标分类号:TB332O611.4TQ422
在线出版日期:2024年4月28日
基金项目:湖北省教育厅科学技术研究重点项目,国家自然科学基金,国家级大学生创新创业训练计划项目光电催化矿物材料的制备及应用研究进展[
期刊论文] 材料工程--2024, 52(4)胡佩伟 张炎 高润琴 程港莉 张占兵 胡超光电催化技术是解决环境污染和能源短缺问题最具应用前景的方法之一.基于半导体矿物的光电化学性质或非半导体矿物的天然物理特性,将矿物与光电催化功能体复合构建的光电催化矿物材料具有成本低、环境相容性好、性能优异等...参考文献和引证文献
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