生物质络合还原法制备Pd/LaB1-xCuxO3-yCy（B=Fe,Co,Ni)光催化剂的研究

本项目利用生物质络合还原制备铜、碳掺杂的钙钛矿型LaB1-xCuxO3-yCy(B=Fe,Co,Ni)，并利用生物质还原将纳米钯颗粒固定在钙钛矿上制得可见光响应的高效纳米催化剂。通过对生物质组成结构分析、光催化剂的表征和可见光下水分解制氢催化性能评价，探索Pd/LaB1-xCuxO3-yCy(B=Fe,Co,Ni)光催化剂制备过程的基本科学问题，包括生物质调控碳掺杂、铜离子价态对可见光吸收和电子空穴复合等的影响；在钙钛矿上生物质还原分散钯纳米颗粒时，生物质、钯纳米颗粒和钙钛矿之间的相互作用规律等。找出生物质组成和结构对光催化剂水分解制氢催化性能的影响规律，为建立生物质络合还原法制备高效钙钛矿型光催化剂提供必要的理论基础。本项目将生物技术、纳米技术和催化剂工程结合起来，用生物质代替传统化学络合还原稳定分散剂，提出了一种光催化剂制备的新方法，该项目具有重要的理论意义和应用前景。

本项目利用生物质络合法制备铜、碳掺杂的钙钛矿型LaBO3(B=Fe,Co,Ni)并利用生物质还原法将钯等贵金属纳米颗粒负载在钙钛矿复合氧化物上制得有可见光响应的高效催化剂。探究了生物质络合还原制备催化剂的基本科学问题，包括生物质与金属离子的络合作用对钙钛矿结构的影响机制，铜、碳共掺杂和钯等贵金属负载对催化剂催化性能的影响规律。通过本项目的研究，初步掌握了生物质与金属离子的络合还原作用机制，获得了铜、碳掺杂钙钛矿和钯等贵金属负载对催化剂吸光性能的调控规律，并关联了生物质残基、钯纳米颗粒与铜、碳共掺杂的钙钛矿相互作用对催化性能的影响规律。此外，还利用生物质的络合还原性质，制备了其它复合金属氧化物及负臷型贵金属纳米功能材料，拓展了生物质络合还原方法在光电转化和吸附材料等方面的应用。该研究结果将为复合光催化剂制备提供新的思路，也丰富了钙钛矿复合氧化物和贵金属纳米颗粒负载型催化剂的制备理论，将推动生物技术、纳米技术与催化剂工程的学科交叉发展。