石墨烯基纳米催化剂的构建及其可见光降解和绿色催化性能

1、申报2016年江苏省高等学校科学技术研究成果奖（自然科学奖）公示一、项目名称：石墨烯基纳米催化剂构建及其光降解和绿色催化性能研究二、推荐单位：常州大学三、项目简介随着纳米技术的不断发展，结构单一、性质单一的纳米材料已经不能满足科学进步的需要，发展具有更优异性能的复合纳米材料逐渐成为纳米材料的必然发展趋势。复合纳米材料不仅具有单一纳米材料所具有的表面效应、体积效应及量子效应，还具有复合协同多功能效应，同时也改善了单一粒子的表面性质，能够增大多种组分的接触面积，使其性能更加优异。石墨烯是近年来发现的碳基新材料，除了拥有大比表面积、高化学稳定性、较好吸附能力等诸多性能外，还具有更为优异的电学性质和规

2、整的平面二维结构，这使其可以作为一个理想的载体担载各类无机化合物，非常适合于开发大规模、高性能石墨烯基复合纳米材料，是石墨烯迈向实际应用的一个重要方向。本项目以石墨烯为基础材料，设计和制备了一系列无机化合物与石墨烯的复合材料（rGdMF/CU,M=Zn,Co,Ni,Mn,Cu；rGO-metal；rGOFe3O4），并将所制备的石墨烯基复合纳米材料作为催化剂应用于光催化和绿色催化（选择性氧化/还原）领域，考察了其催化活性，深入研究了石墨烯基纳米催化剂的构建机理及构效关系。本项目石墨烯基纳米催化剂的独特设计、制备理念有助于创新复合纳米材料的设计、制备思路，发展高效稳定且可磁分离的复合纳米催化剂，

3、进而促进复合纳米材料在催化领域中的实际应用。本项目相关研究成果发表在Appl.Catal.B:Environ.,2012,111,280-187（SCI他弓|105次，入选ESIHighlyCitedPaper）,Ind.Eng.Chem.Res.2012,51,725-731（SCI他弓|56次），AIChEJ.,2012,58,3298-3305（SCI他弓I35次）,Mater.Res.Bull.,2013,48,18851890（SCI他引20次）等国际期刊上。四、重要科学发现科学发现1:石墨烯-尖晶石型铁酸盐复合纳米材料的一步法可控制备及优异的可见光催化性能科学发现2:石墨烯-铁酸盐

4、、石墨烯祀复合纳米材料在绿色催化选择性氧化/还原反应中优异的催化性能科学发现3:铁氧体-石墨烯复合纳米催化剂的可磁分离性能五、项目主要完成单位及完成人情况主要完成单位：第一完成单位：常州大学第二完成单位：南京理工大学主要完成人：第一完成人，陈海群，常州大学，教授，项目负责人，负责研究方案的整体设计，代表性论文1,4,5,9的通讯作者，代表性论文2的第二作者，代表性论文3的第三作者。第二完成人，付永胜，南京理工大学，教授，代表性论文1,2,3,6的第一作者，代表性论文7,8的通讯作者。第三完成人，何光裕，常州大学，教授，代表性论文4,9的第一作者，代表性论文5的通讯作者，代表性论文7的第三作者。

5、第四完成人，孙敬文，南京理工大学，博士生，代表性论文7,8的第一作者。第五完成人，孙小强，常州大学，教授，代表性论文3,6,8的通讯作者，代表性论文1,2,9的第三作者。六、代表性论文1不超过10篇代表性论文、专著序号论文、专著名称/刊名/作者影响因子年卷页码年（卷）：页码发表年月通讯作者/第一作者C中立幺）SCI他引次数他引总次数是否国内完成1CombinationofCobaltFerriteandGraphene:High-PerformaneeandRecyclableVisible-lightPhotocatalysis/AppliedCatalysisB:Environmentai

6、/YongshengFu,HaiqunChen,XiaoqiangSun,XinWang7.4352012(111):280-2872012年1月陈海群，汪信/付永胜105108是2Graphene-SupportedNickelFerrite:AMagneticallySeparablePhotocatalystwithHighActivityunderVisibleLight/AIChEJ./YongshengFu,HaiqunChen,XiaoqiangSun,XinWang2.7482012(58):3298-33052012年11月汪信/付永胜3536是3HighPhotocatal

7、yticActivityofMagneticallySeparableManganeseFerrite-GrapheneHeteroarchitectures/Ind.Eng.Chern.Res./YongshengFu,PanXiong,HaiqunChen,XiaoqiangSun,XinWang2.5872012(51):725-7312012年12月孙小强，汪信/付永胜5758是4One-StepBall-MillingPreparationofHighlyPhotocatalyticActiveCoFe204-ReducedGrapheneOxideHeterojunctionsFo

8、rOrganicDyeRemoval/Ind.Eng.Chem.Res./GuangyuHe,JiajiaDing,JianguoZhang,QingliHao,HaiqunChen2.5872015(54):2862-28672015年3月陈海群/何光裕11是5HighCatalyticActivityinthePhenolHydroxylationofMagneticallySeparableCuFe204-ReducedGrapheneOxide/Ind.Eng.Chem.Res./YitaoZhao,GuangyuHe,WenDai,HaiqunChen2.5872014(53):12

9、566-125742014年8月何光裕,陈海群/赵宜涛66是6CopperFerrite-GrapheneHybrid:AMultifunotionalHeteroarchitectureforPhotocatalysisandEnergyStorage/Ind.Eng.Chem.Res./YongshengFu,QunChen,MingyangHe,YunhaiWang,XiaoqiangSun,XinWang2.5872012(51):11700-117092012年8月孙小强，夏晖，汪信/付永胜3940是7CatalyticHydrogenationofNitrophenolsandNi

10、trotoluenesoveraPalladium/GrapheneNanocomposite/Catal.Sci.Techno1./JingwenSun,YongshengFu,GuangyuHe,XiaoqiangSun,XinWang5.4262014(4):1742-17482014年2月付永胜，孙小强，汪信/孙敬文1616是8AMagneticallySeparableP25/CoFe204/grapheneCatalystwithEnhancedAdsorptionCapacityandVisible-Light-DrivenPhotocatalyticActivity/RSCAdv/JingwenSun,YongshengFu,PanXiong,Xiaoqiang3.842013(3):22490-224972013年7月付永胜，孙小强，汪信/孙敬文1112是Sun,XinWang9Fe3O4GrapheneOxideComposite:AMagneticallySeparableandE