由于化石燃料本身的不可持續(xù)性，以及燃燒化石燃料釋放的大量CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)、環(huán)境污染等嚴(yán)重的全球性問題，將可再生的太陽能轉(zhuǎn)化為清潔的化學(xué)能成為可持續(xù)發(fā)展的新能源獲取途徑之一，因此，光催化分解水制氫的研究成為各國科學(xué)家關(guān)注的熱點(diǎn)。
石墨烯特殊的導(dǎo)電性能使其在光催化領(lǐng)域中有潛在的應(yīng)用價值。國家納米科學(xué)中心宮建茹研究組制備了石墨烯-硫化鎘復(fù)合物，在可見光（≥420 nm）照射下進(jìn)行了光催化分解水產(chǎn)氫的實驗。結(jié)果表明，當(dāng)石墨烯的含量為1.0 wt%時，產(chǎn)氫速率高達(dá)1.12 mmol·h-1，相應(yīng)量子效率為22.5%（420 nm），相對于相同條件下制備得到的純硫化鎘顆粒提高了將近5倍。通過一系列性能測試，發(fā)現(xiàn)石墨烯的加入可增大硫化鎘的比表面積，增加光催化反應(yīng)的活性位，且將反應(yīng)擴(kuò)展到了石墨烯表面；更重要的是，石墨烯的導(dǎo)電性能可極大的減小硫化鎘半導(dǎo)體表面上光生電子和空穴的復(fù)合率，延長光生載流子的壽命，從而提高產(chǎn)氫速率。該研究揭示了石墨烯基復(fù)合物在解決能源環(huán)境問題方面具有重要的應(yīng)用價值。相關(guān)研究成果已發(fā)表在2011年的JACS上(Highly Efficient Visible-Light-Driven Photocatalytic Hydrogen Production of CdS-Cluster-Decorated Graphene Nanosheets, DOI: 10.1021/ja2025454)。（文章鏈接：http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=461702&do=blog&id=462507）
上述研究工作得到中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金委以及科技部項目的支持。
石墨烯特殊的導(dǎo)電性能使其在光催化領(lǐng)域中有潛在的應(yīng)用價值。國家納米科學(xué)中心宮建茹研究組制備了石墨烯-硫化鎘復(fù)合物，在可見光（≥420 nm）照射下進(jìn)行了光催化分解水產(chǎn)氫的實驗。結(jié)果表明，當(dāng)石墨烯的含量為1.0 wt%時，產(chǎn)氫速率高達(dá)1.12 mmol·h-1，相應(yīng)量子效率為22.5%（420 nm），相對于相同條件下制備得到的純硫化鎘顆粒提高了將近5倍。通過一系列性能測試，發(fā)現(xiàn)石墨烯的加入可增大硫化鎘的比表面積，增加光催化反應(yīng)的活性位，且將反應(yīng)擴(kuò)展到了石墨烯表面；更重要的是，石墨烯的導(dǎo)電性能可極大的減小硫化鎘半導(dǎo)體表面上光生電子和空穴的復(fù)合率，延長光生載流子的壽命，從而提高產(chǎn)氫速率。該研究揭示了石墨烯基復(fù)合物在解決能源環(huán)境問題方面具有重要的應(yīng)用價值。相關(guān)研究成果已發(fā)表在2011年的JACS上(Highly Efficient Visible-Light-Driven Photocatalytic Hydrogen Production of CdS-Cluster-Decorated Graphene Nanosheets, DOI: 10.1021/ja2025454)。（文章鏈接：http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=461702&do=blog&id=462507）
上述研究工作得到中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金委以及科技部項目的支持。
