郝旭强　杨　浩　靳治良,*　续　京　敏世雄　吕功煊

(1北方民族大学化学与化学工程学院，银川750021；2中国科学院兰州化学物理研究所，羰基合成与选择氧化国家重点实验室，兰州730000)

类石墨烯C3N4纳米片光催化分解水制氢中的量子限域效应

郝旭强1杨浩1靳治良1,*续京1敏世雄1吕功煊2,*

(1北方民族大学化学与化学工程学院，银川750021；2中国科学院兰州化学物理研究所，羰基合成与选择氧化国家重点实验室，兰州730000)

从层状化合物获得的纳米片是一类新型纳米结构材料，这种二维各向异性的纳米甚至亚纳米级的材料具有独特的物理化学性能，其中最好的一个例证就是从石墨烯C3N4到石墨烯C3N4纳米片的转变。通过高温氧化热刻蚀方法将体相g-C3N4剥离成g-C3N4纳米片，应用于染料敏化可见光分解水产氢，表现出了较体相g-C3N4高于2.6倍的产氢速率。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、扫描电子显微镜(SEM)、Brunauer-Emmett-Teller(BET)、荧光光谱和光电化学等表征研究了g-C3N4纳米片的结构及曙红(EY)和g-C3N4纳米片之间的电子迁移过程。热剥离后的g-C3N4纳米片具有较高的比表面积，不仅可以更为有效地吸附染料分子，还因其量子限域效应大大增强了光生电荷的分离效率和电子转移效率，改善了电子沿平面方向的传输能力以及光生载流子的寿命，从而显著提高g-C3N4纳米片的光催化产氢活性。

g-C3N4纳米片；染料敏化；量子限域效应；光催化；产氢

1　引言

近年来，光催化制氢成为太阳能转化与储存的热点1－3，其中新型的有机聚合物半导体光催化剂——石墨烯氮化碳(g-C3N4)，由于具有可见光响应、较高的稳定性等优点，使其成为光催化技术领域的研究热点4－7。……