P25(TiO2)와 결합된 S,N 공동 도핑된 그래핀 양자점(S,N-GQD) ) (S,N-GQD/P25)는 단순히 수열법을 통해 제조되었습니다. 준비된 S,N-GQD/P25 복합재는 광촉매 수소 발생 활성이 탁월하여 광흡수 범위가 크게 확장되었으며 귀금속 조촉매를 첨가하지 않고도 우수한 내구성을 나타냈습니다. 가시광선 하에서 이 합성물의 광촉매 활성(λ =400–800 nm)가 순수 P25에 비해 크게 개선되었습니다. S,N-GQD/P25 복합재료의 광촉매 활성이 눈에 띄게 개선된 것은 S,N-GQD가 가시광선 흡수를 향상시키고 광생성 전자와 정공의 분리 및 전달을 촉진하는 핵심 역할을 하기 때문일 수 있습니다. 일반적으로, 이 연구는 고성능 광촉매로서 광촉매 복합재의 손쉬운 제작에 대한 새로운 통찰력을 제공할 수 있습니다.
<섹션 데이터-제목="배경">
배경
수소 에너지는 높은 발열량, 쉬운 저장 및 운송, 무공해 등 많은 장점을 가진 새로운 녹색 무공해 에너지입니다. 물과 햇빛은 현실 세계에서 가장 풍부하고 쉽게 접근할 수 있는 두 가지 원천임을 감안할 때, H2로 태양 에너지 수용액으로부터의 광촉매 및 수소 에너지 분야의 뜨거운 연구 주제가 되었습니다. 광촉매 H2에 널리 사용되는 CdS, SiC 및 기타 많은 반도체에 비해 진화 [1,2,3,4,5,6], TiO2 저비용, 무독성, 우수한 광화학적 안정성 및 긴 서비스 수명과 같은 여러 장점이 있어 산업 응용 분야에 이점이 있습니다[7]. 그러나 TiO2의 큰 밴드갭(3.2 eV)은 광 생성된 전자와 정공의 빠른 재결합은 태양 에너지 변환 효율을 제한합니다[8]. 금속 원소를 사용한 도핑[9, 10], 귀금속 증착[11] 유기 염료로 감광시키는[12, 13] 등과 같은 대규모 전략이 이 문제를 해결하기 위해 취해졌습니다. 최근 TiO2에 대한 많은 관심이 모아지고 있습니다. - 그래핀 및 탄소 나노튜브(CNT)와 같은 금속이 없는 탄소 재료를 결합한 기반 복합 재료는 광 생성된 전자 정공의 재결합 속도를 줄이기 위해 우수한 전하 수송 특성으로 인해 광촉매 활성을 효율적으로 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어 Du et al. [14]는 그래핀/TiO2를 기반으로 한 광촉매를 보고했습니다. 코어-쉘 나노입자 및 강화된 광촉매 활성은 TiO2 간의 상승적 상호작용으로 인한 넓은 확장된 광반응 범위 및 높은 전자-정공 분리 효율과 관련이 있습니다. 및 그래핀 소재. 그러나 그래핀은 본질적으로 밴드갭이 0인 반금속이기 때문에 광촉매에서의 응용을 상당히 방해합니다[15]. 게다가 그래핀과 CNT는 넓은 범위의 빛을 흡수하므로 빛 조사에서 다른 광촉매를 차단할 수 있다[16]. 위의 단점은 그래핀 및 CNT 기반 복합 광촉매의 광촉매 성능을 제한합니다.
새로운 떠오르는 탄소 나노물질인 그래핀 양자점(GQD)은 측면 치수가 10nm 미만인 소수의 그래핀 층으로 구성되며 그래핀에서 파생된 고유한 특성을 처리합니다[17]. ZnO[18], CdSe[19] 등과 같은 기존의 반도체 양자점과 비교할 때 GQD는 더 높은 수용성, 더 나은 화학적 안정성, 낮은 독성, 우수한 생체 적합성 및 광전 특성을 나타냅니다. 따라서 그들은 센싱[20, 21], 태양 전지[22,23,24], 바이오 이미징[25, 26] 및 광촉매[27,28,29,30]에서 광범위한 관심을 끌었다. 최근 Qu et al. [31]이(가) GQD/TiO2를 준비했습니다. 나노튜브(GQD/TiO2 NT) 저온에서 간단한 열수 방법으로 복합 재료. 준비된 GQD/TiO2의 광촉매 활성 메틸 오렌지(MO)의 분해에 대한 NT 합성물은 순수한 TiO2와 비교하여 상당히 향상되었습니다. 나노튜브. Sudhagaret al. [32]이(가) GQD/TiO2를 준비했습니다. 중공 나노와이어(HNW) 구조 전극은 희생제 없이 빛 수확 효율과 물 산화 촉매 활성을 향상시키고 광 캐리어의 기본 메커니즘을 시연했습니다(e
-
/h
+
) 작동 중 GQD/금속 산화물 계면에서의 전달 특성. 가시광선 구동 광촉매로서의 GQD의 잠재력을 시사하는 여러 보고서가 있었지만, 장파장 여기에서 방출이 부족하고 가시광선 영역(λ> 400nm)의 GQD는 여전히 최적화된 방법을 요구합니다[33]. 최근에 질소 및 황이 함께 도핑된 그래핀 양자점(S,N-GQD)은 넓은 스펙트럼 범위에서 광흡수가 넓고, 높은 캐리어 수송 이동도 및 우수한 화학적 안정성으로 인해 연구되고 있습니다. Qu et al[34]은 S,N-GQD가 순수한 GQD보다 가시광선을 훨씬 더 잘 흡수하고 가시광선 여기에서 다색 방출을 처리한다는 것을 보여주었습니다. 이러한 결과는 GQD의 원소 도핑이 태양 광촉매를 위한 유망한 촉매를 생성할 수 있음을 나타냅니다. 추가 연구는 밴드갭을 조절하고, 광흡수 영역을 넓히고, 광양자 효율을 개선하기 위한 GQD의 수정에 초점을 맞춰야 합니다. 그러나 저비용, 안정적이고 활성이 높은 GQD 기반 광촉매를 개발하는 데 주요 과제가 남아 있습니다.
이 논문에서 우리는 S와 N으로 GQD를 동시에 합성하고 도핑하는 열수 방법을 보고했습니다. 우리는 추가로 S,N-GQD/TiO2를 준비했습니다. (P25) 손쉬운 열수 경로에 의한 합성물. 이 합성물은 H2에서 우수한 광촉매 성능을 보였습니다. 귀금속 조촉매의 도움 없이 UV-vis 조사 하에서 메탄올 수용액으로부터 생산. S,N-GQD/TiO2의 광촉매 활성 S,N-GQD 로딩량이 다른 경우도 조사되었습니다. 마지막으로 실험 결과를 바탕으로 광촉매 성능 향상 메커니즘을 논의했다.
방법
S,N-GQD 합성
S,N-GQD의 상세한 합성 과정은 다른 곳에서 보고되었다[35]. 일반적으로 시트르산 1.26g(6mmol)과 티오우레아 1.38g(18mmol)을 DMF 30mL에 용해하고 몇 분 동안 교반하여 투명한 용액을 얻습니다. 그런 다음 용액을 50mL 테플론 라이닝된 스테인리스강 오토클레이브에 옮겼습니다. 밀봉된 오토클레이브를 8시간 동안 일정한 180°C로 가열하고 실온으로 냉각했습니다. 최종 생성물은 용액에 에탄올을 첨가하여 침전물을 수집한 다음 10,000rpm에서 15분 동안 원심분리하였다.
S,N-GQD/P25 합성물의 합성
S,N-GQD/P25 복합재료는 열수법으로 얻었다. 일반적으로 0.5g P25 및 5mL S,N-GQD(2mg mL
−1
)를 20mL의 증류수에 첨가했습니다. 혼합물을 실온에서 4시간 동안 계속 교반하여 균질한 현탁액을 얻었다. 그 후, 현탁액을 40mL 테플론으로 밀봉된 오토클레이브에 옮기고 150°C에서 6시간 동안 유지했습니다. 그런 다음 S,N-GQD/P25 합성물을 4000rpm에서 5분 동안 원심분리하여 침전물을 수집했습니다. 그리고 마지막으로 고체를 50°C의 진공 오븐에서 밤새 건조했습니다. 광촉매 H2에 대한 S,N-GQD 함량의 영향 조사 진화율, S,N-GQD 함량이 다른 S,N-GQD/P25 복합재(0, 1, 2, 3, 5, 8 및 10wt%)를 준비했습니다.
특성화
투과 전자 현미경(TEM) 및 고해상도 TEM(HRTEM) 이미지는 200kV에서 작동하는 JEOL JEM-2100 F 현미경으로 얻었습니다. X선 회절(XRD) 패턴은 40kV 및 300mA에서 작동되는 니켈 여과된 Cu Kα 방사선을 사용하여 Rigaku D/max-2500 회절계에서 기록되었습니다. Nicolet 6700(Thermo Fisher)을 사용하여 푸리에 변환 적외선(FTIR) 스펙트럼을 수행했습니다. 라만 스펙트럼은 NEXUS670(Thermo Nicolet Corporation)에 의해 수행되었습니다. UV-vis 흡수 스펙트럼은 UV-vis 분광 광도계 Lambda 950(Perkin Elmer, USA)을 사용하여 측정되었습니다.
광촉매 수소 생성
50mg의 광촉매 분말을 희생제로 10mL 메탄올을 포함하는 100mL 수용액에 분산시켰다. UV 광선 및 가시광선 조사는 각각 400nm 필터가 있거나 없는 300W Xe 램프에서 생성되었습니다. 생성된 H2의 양 온라인 가스 크로마토그래프로 측정했습니다.
광전기화학 측정
과도 광전류 응답은 Pt 플레이트를 상대 전극으로, 포화 칼로멜 전극을 기준 전극으로, 준비된 샘플을 작업으로 ITO 기판에 코팅한 기존의 3전극 시스템을 사용하는 전기화학 워크스테이션에서 측정되었습니다. 전극. 구체적으로 ITO 유리 전극에 광촉매 0.05g, 폴리에틸렌글리콜(PEG20000) 0.2g, 물 1.0mL로 이루어진 슬러리를 닥터 블레이드법으로 코팅한 후 450°C에서 30분간 소성하여 작업전극을 제작하였다. 전해질에 노출된 작업 전극의 활성 표면적은 약 2cm
2
였습니다. 코팅층의 두께는 약 8mm였습니다. 전해질은 0.5M Na2였습니다. SO4 수용액. 광원은 300W Xe 램프였습니다.
결과 및 토론
그림 1은 합성된 S,N-GQD 및 S,N-GQD/P25 샘플의 TEM 이미지를 보여줍니다. TEM 이미지는 S,N-GQD가 명백한 응집 없이 균일한 분산을 가지고 있음을 보여줍니다. 그림 1a의 HRTEM 이미지에서 (0-110) S,N-GQD에 대해 약 0.24nm의 간격을 가진 격자 무늬가 보이며[36], 이는 S,N-GQD가 흑연 특성을 가지고 있음을 보여줍니다. 원자력 현미경(AFM) 이미지와 S,N-GQD의 해당 높이 프로파일이 각각 그림 1b와 c에 나와 있습니다. S,N-GQD의 두께는 대부분 0.8~1.2nm 범위에 분포합니다. P25 나노 입자와 혼합한 후 S,N-GQD/P25 복합재의 일반적인 TEM 이미지에서 알 수 있듯이 S,N-GQD가 P25에 장식되고 잘 분산됩니다(그림 1d).
<그림>
형태 특성화. 아 S,N-GQD의 TEM 및 HRTEM 이미지. ㄴ , ㄷ AFM 이미지와 S,N-GQD의 높이 프로파일. d S,N-GQD/P25 합성물의 TEM 이미지
순수 P25, S,N-GQD 및 S,N-GQD/P25 복합물의 XRD 패턴은 그림 2에 나와 있습니다. P25는 80% 아나타제 TiO2의 혼합물입니다. 및 20% 금홍석 TiO2 . 25.28°, 36.96°, 37.8°, 48.05°, 53.89°, 55.02°, 62.69°, 70.26° 및 75.03°의 회절 피크는 (1 0 1), (1 0 0 3), ), (2 0 0), (1 0 5), (2 1 1), (2 0 4), (2 2 0) 및 (2 1 5) 아나타제 TiO2 평면; 36.12°, 41.18° 및 56.72°의 다른 피크는 루틸 TiO2의 (1 0 1), (1 1 1) 및 (2 2 0) 평면에 속합니다. (JCPDS 카드 번호 21–1272 및 번호 21–1275). S,N-GQD의 스펙트럼은 흑연 구조의 (0 0 2) 평면에 해당하는 25.6°에서 하나의 두드러진 피크를 보여줍니다(층간 거리 ~0.34nm)[37]. S,N-GQD/P25의 XRD 스펙트럼에서 S,N-GQD에 대한 전형적인 피크가 없으며 나타나는 피크의 위치와 강도가 P25에 비해 거의 변화하지 않는다는 점에 주목하십시오. 이는 합성물에서 S,N-GQD의 함량이 낮기 때문이며, 이는 S,N-GQD가 TiO2에 영향을 미치지 않음을 분명히 나타냅니다. 결정 구조 및 크기.
<그림>
P25, S,N-GQD 및 S,N-GQD/P25 합성물의 XRD 패턴
P25에서 S,N-GQD의 성공적인 로딩을 입증하기 위해 FTIR 및 라만 스펙트럼 측정을 수행했습니다(그림 3). S,N-GQD의 FTIR 스펙트럼에서 3232cm
−1
에서의 O-H 신축 진동; 1753cm
−1
에서 C =O의 진동 피크 , 1185 및 782cm에서 C =S 및 C–S의 비대칭 신축 진동
−1
, 각각 및 1558cm
−1
에서 N-H의 굽힘 진동 볼 수 있습니다. 순수 P25는 400~800cm에서 해외 피크
-1
Ti-O 및 Ti-O-Ti의 결합에 해당합니다. P25와 비교하여 S,N-GQD/P25에 대한 이 진동 밴드는 S,N-GQD와 Ti-O-C 진동의 신축 진동의 조합으로 인해 약간의 적색 편이를 나타냅니다. 이것은 S,N-GQD가 P25와 조정되었음을 확인합니다.
<그림>
P25, S,N-GQD 및 S,N-GQD/P25의 FTIR 스펙트럼
그림 4는 P25, S,N-GQD 및 S,N-GQD/P25의 라만 스펙트럼을 보여줍니다. 396, 519, 639cm
−1
에 있는 세 개의 뚜렷한 특징적인 피크 대칭군 분석에 따르면 P25의 라만 활성 모드에 기인할 수 있습니다. 그러나 1357 및 1593cm에 있는 두 개의 추가 D 및 G 피크
−1
S,N-GQD의 라만 활성 모드인 S,N-GQD/P25 스펙트럼에서 볼 수 있습니다. 위의 모든 결과를 기반으로 S,N-GQD가 TiO2에 성공적으로 로드되었다는 결론을 내릴 수 있습니다. 나노 입자.
<그림>
P25, S,N-GQD 및 S,N-GQD/P25의 라만 스펙트럼
광흡수는 광촉매의 광촉매 성능에 영향을 미치는 핵심 요소입니다. S,N-GQD의 UV-vis 흡수(그림 5a)는 345와 462 nm를 중심으로 하는 두 개의 흡수 밴드를 표시하며, 이는 약 340 nm를 중심으로 한 흡수 밴드만 있는 기존 GQD와 크게 다릅니다[38,39 ,40]. S 및 N을 GQD에 도핑하면 밴드 갭이 변경되어 이러한 구별이 나타날 수 있음이 분명합니다. 흡수 가장자리의 위치에서 S,N-GQD의 광학적 직접 밴드 갭 값은 잘 정립된 Tauc의 관계(αhυ)를 사용하여 결정할 수 있습니다. 2
=α0 (허 -이g ), 여기서 hυ , α0 및 Eg 는 각각 광자 에너지, 상수 및 광학 밴드 갭[41]입니다. 그림 5b에서 볼 수 있듯이 S,N-GQD에 대한 직접 밴드 갭에 대한 2.5eV의 갭 에너지는 선형 외삽을 적용하여 쉽게 얻을 수 있습니다. Eg S,N-GQD 중 TiO2보다 낮습니다. (3.2 eV), 이 밴드갭 차이를 0.7 eV로 지정하여 S,N-GQD가 가시광선을 흡수하고 여기할 수 있도록 합니다[42]. 수용액에서 측정된 P25 및 S,N-GQD/P25 복합체의 UV-vis 흡수는 그림 5c에 나와 있습니다. 순수한 P25는 400~800nm의 가시광선 영역에서 거의 흡수되지 않는 반면, S,N-GQD/P25 합성물의 흡수는 800nm의 가시광선 영역까지 확장됩니다. 분명히 S,N-GQD는 S,N-GQD/P25 합성물의 광반응 범위를 가시광선까지 효율적으로 확장할 수 있으며, 이는 가시광선 구동 광촉매 활성을 향상시킬 것으로 예상됩니다.
<그림>
UV-vis 측정. 아 S,N-GQD의 UV-vis 흡수 스펙트럼. ㄴ S,N-GQD의 해당 Tauc 플롯. ㄷ P25 및 S,N-GQD/P25의 UV-vis 흡수 스펙트럼
그림 6은 H2에서 UV-vis 광 조사 하에서 S,N-GQD/P25에서 서로 다른 양의 S,N-GQD(wt%)를 포함하는 다양한 샘플의 광촉매 성능을 보여줍니다. 생산. 순수한 P25는 상대적으로 낮은 광촉매 H2를 나타냄을 알 수 있습니다. 생성 속도(1.7μmol/h), 아마도 TiO2 때문일 것입니다. 자외선과 광생성된 전자와 정공의 빠른 재결합만 흡수할 수 있습니다. S,N-GQDs와의 결합 후, 광촉매 H2 합성물의 생성율은 S,N-GQD의 양이 증가함에 따라 점진적으로 증가한다. 가장 높은 생성 속도(5.7μmol/h)는 3wt% S,N-GQD 커플링 샘플에서 얻어지며 이는 순수한 P25보다 3.6배 더 높습니다. 이러한 결과는 H2 순수 TiO2의 생성 활동 S,N-GQD와 결합하여. 이는 주로 S,N-GQD-TiO2에서 우수한 에너지 밴드 매칭이 존재하기 때문입니다. 계면에서 매우 효율적인 전자-정공 분리를 용이하게 하는 이종 접합[43]. 또한 S,N-GQD는 전자를 효율적으로 전달하고 광 생성된 전자와 정공의 재결합을 효과적으로 억제할 수 있습니다. 그러나 S,N-GQD의 내용이 더욱 증가함에 따라 H2 생성 속도가 점차 감소했는데, 이는 S,N-GQD의 불투명도 및 광산란이 입사광의 흡수를 감소시키고 촉매 활성 부위를 감소시켰기 때문일 수 있습니다[44].
<그림>
광촉매 H2 UV-vis 광선에서 S,N-GQD의 양이 다른 순수 P25 및 S,N-GQD/P25 합성물의 생성 속도
광촉매 H2 가시광선(λ =400–800 nm) 조사. 그림 7과 같이 순수한 P25는 가시광선(λ) 내에서 흡수가 거의 없기 때문에 광촉매 활성이 거의 없습니다. =400–800nm) 넓은 밴드 갭(3.2eV, 빛 λ에 의해서만 여기될 수 있음)으로 인해 <413nm). 반대로, P25에 S,N-GQD를 로딩하면 광촉매 H2 진화율은 가시광선 조사 하에서 점진적으로 증가하는데, 이는 S,N-GQD가 가시광선에 의해 여기되고 광촉매 활성을 가질 수 있음을 보여줍니다.
<그림>
광촉매 H2 가시광선에서 순수 P25 및 S,N-GQD/P25 합성물(3 중량% S,N-GQD)의 생성률
광촉매에서 S,N-GQD/P25의 실용성을 더 이해하기 위해 우리는 사이클 안정성을 연구했습니다. 그림 8은 S,N-GQD/P25 복합 광촉매가 3회 반복 주기 내에서 우수한 안정성을 보여 S,N-GQD/P25가 광촉매 분야에서 잠재적으로 응용될 수 있음을 나타냅니다.
<사진>
3wt% S,N-GQDs/TiO2의 3회 반복 실험
또한, 광촉매에서 광생성 전하 캐리어의 여기 및 전달에 대한 자세한 정보를 얻기 위해 ITO 유리에 코팅된 P25 및 S,N-GQD/P25 합성물의 일시적인 광전류 응답을 UV-vis 조사의 여러 온오프 주기에 대해 조사했습니다. . 그림 9에서 볼 수 있듯이 모든 P25, S,N-GQD 및 S,N-GQD/P25 전극은 UV-vis 조사에서 반복되는 on/off 주기 동안 민감한 광전류 응답을 나타냅니다. 광전류 밀도의 변화 추세는 광촉매 H2와 일치합니다. 진화 활동. P25 전극의 경우 높은 인가 전위에서도 UV-vis 빛에 대한 광전류 응답이 매우 약합니다. S,N-GQDs 전극의 경우 광전류 응답은 P25 단독보다 강하지만 훨씬 느려집니다. S,N-GQD의 이러한 광전류 히스테리시스 거동은 광 생성된 전자와 정공의 높은 재결합 속도와 전하 이동에 대한 S,N-GQD 사이의 높은 계면 저항에서 기인할 수 있습니다[45]. 대조적으로, S,N-GQD 조합 후, S,N-GQD/P25의 광전류 응답은 P25 단독에 비해 9배 눈에 띄게 개선되었습니다. S,N-GQD/P25의 현저하게 향상된 광전류는 S,N-GQD가 더 큰 활성 표면을 제공하고 TiO2와의 접촉 면적을 크게 증가시킬 수 있는 그래핀의 나노스케일 조각이기 때문일 수 있습니다.> . 게다가, S,N-GQD는 광촉매 H2에서 자주 사용되는 조촉매 Pt와 같은 전자 저장소 역할을 할 수 있습니다. , 이는 광 발생 전자를 빠르게 전달하는 데 도움이 됩니다. 이 결과는 S,N-GQD가 고체 상태의 전자 전달 시약으로 작용하여 광 생성된 전자 전달을 가속화할 수 있음을 추가로 증명하고, S,N-GQD/P25 합성물이 광촉매 H2의 유망한 조촉매임을 나타냅니다. /서브> 생산.
<그림>
UV-vis 광선 조사에서 P25, S,N-GQD 및 S,N-GQD/P25 합성물의 과도 광전류 응답
또한, 그림 10에서 볼 수 있듯이 순수한 P25의 PL 스펙트럼은 350-550nm의 파장 범위에서 방출 대역을 나타내며, 이는 TiO2의 여기자 대역 가장자리 방출에 할당되었습니다. . 순수한 P25와 비교하여 모든 S,N-GQD/P25 샘플은 실질적으로 감소된 PL 방출을 나타내며 PL 방출의 소광 효율은 S,N-GQD 함량이 증가함에 따라 증가합니다. 이 관찰은 TiO2의 전하 재결합을 보여줍니다. S,N-GQD와의 조합에 의해 크게 지연되었습니다. 위의 결과를 바탕으로 우리는 향상된 광촉매 H2에 대한 가능한 메커니즘을 제안했습니다. S,N-GQD/P25 합성물의 생산 활동. 그림 11에서 볼 수 있듯이, 메커니즘은 다음 세 가지 점으로 설명할 수 있습니다. 첫째, UV 광 조사에서 S,N-GQD는 P25에서 광 생성된 전자를 포획하고 광 생성된 전자의 분리를 촉진하는 전자 저장소 역할을 할 수 있습니다. PL 측정으로 확인된 홀 쌍을 효율적으로 수행합니다. 둘째, 가시광선 조사에서 S,N-GQD는 P25를 민감하게 하는 감광제 역할을 하고 P25의 전도대에 전자를 제공하여 가시광선 구동 광촉매 H2 생산 활동. 또한 2.5eV의 좁은 밴드갭으로 S,N-GQD는 가시광선을 변환하고 가시광선 조사 하에서 광촉매 활성을 가질 수 있으며, 이는 UV-vis 흡수 및 광촉매 H2로 확인됩니다. 가시광선 측정에서 발생. 전체 광촉매 반응 과정은 다음 방정식으로 설명할 수 있습니다[46].
<그림>
순수한 P25 및 S,N-GQD의 양이 다른 S,N-GQD/P25 합성물의 PL 스펙트럼. 여기 파장:280nm
<사진>
광촉매 H2에 대해 제안된 메커니즘 UV-vis 광선 조사에서 S,N-GQD/P25 합성물의 진화
결론적으로, 우리는 수용액에서 S,N-GQD/P25 복합체를 성공적으로 준비했습니다. 합성물은 TEM, HRTEM, FTIR, Raman 및 XRD 분석으로 연구되었습니다. 우리의 결과는 P25에 장식된 S,N-GQD가 P25의 가시광선 흡수를 분명히 넓힐 수 있고 광촉매 H2에 대한 활성을 향상시킬 수 있음을 보여주었습니다. UV-vis 광선 조사 하에서 생산. 특히 3wt% S,N-GQD/P25가 순수한 P25보다 약 3.6배 높은 최고의 광촉매능을 보였다. 또한, S,N-GQD/P25 합성물도 효율적인 광촉매 H2를 나타냈습니다. 가시광선 아래에서 생산 활동을 하여 P25보다 우위를 점했습니다. 전반적으로 S,N-GQD/P25 복합재료는 수소 생산 및 에너지 전환을 위한 태양광 활용이 개선된 것으로 나타났습니다.
