El grafeno (GR), una hoja de carbono de una sola capa con una estructura reticular empaquetada hexagonal, ha mostrado un potencial atractivo en la fotocatálisis artificial debido a sus propiedades encantadoras para mejorar la absorción de luz, la dinámica de transferencia de electrones y las reacciones superficiales. Hoy en día, los fotocatalizadores multifuncionales basados ​​en GR, como GR-semiconductor, GR-metal y GR-organics, se han empleado ampliamente en la división fotocatalítica del agua, la purificación ambiental, la reducción del dióxido de carbono y la síntesis orgánica selectiva para proporcionar una estrategia viable y sostenible para los problemas de escasez de energía y crisis ambiental. Debido a las características únicas y fascinantes de GR ideal, incluida la estructura plana 2D, el área de superficie específica teórica alta, la transmitancia óptica superior, la excelente conductividad electrónica y la buena estabilidad química, GR ha sido considerado como un cocatalizador prometedor para mejorar la eficiencia de conversión de energía solar. energía de los sistemas de fotosíntesis artificial. Además, en algunos sistemas fotocatalíticos específicos, GR también puede actuar como fotosensibilizador macromolecular para generar fotoelectrones por sí mismo.

Como es bien sabido, la elección del método de síntesis adecuado juega un papel importante en la adaptación de las propiedades de los compuestos basados ​​en GR, como la morfología, el tamaño, la estructura del defecto y las propiedades de superficie/interfaz, que están estrechamente relacionadas con su rendimiento fotocatalítico. Por lo tanto, se han dedicado enormes esfuerzos a explorar y optimizar los métodos de síntesis, como el método hidrotérmico/solvotérmico, el tratamiento de combustión, el método de baño de aceite a baja temperatura, el enfoque sol-gel, la deposición asistida por ultrasonidos, la síntesis asistida por microondas, la reducción asistida por foto , deposición electroquímica para construir compuestos basados ​​en GR de alta eficiencia con una arquitectura deseable.

Recientemente, un equipo de investigación dirigido por el profesor Yi-Jun Xu de la Universidad de Fuzhou, China, revisó críticamente las estrategias de optimización y la síntesis de fotocatalizadores compuestos multifuncionales basados ​​en GR. En primer lugar, se introducen las estrategias de optimización de los compuestos basados ​​en GR, como la disminución de la densidad de defectos de GR, el dopaje químico, la optimización de la dimensionalidad de GR y los componentes fotoactivos, el depósito de cocatalizadores para construir sistemas de cocatalizadores dobles o múltiples y la optimización de los parámetros interfaciales de GR. compuestos a base de Luego, la síntesis de compuestos basados ​​en GR se discute desde una nueva perspectiva, que está orientada por los roles de GR en la fotocatálisis, que contiene un mediador y aceptor de fotoelectrones, mejora la capacidad de adsorción, adapta el rango e intensidad de absorción de luz y fotosensibilizador macromolecular. Más allá de eso, se propone una breve perspectiva sobre los desafíos y las posibles estrategias de evolución para mejorar la eficiencia de conversión de energía solar de los compuestos basados ​​en GR. La revisión se publicó en Chinese Journal of Catalysis . + Explora más

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