1991年碳纳米管(CNT，图6-1)和2004年石墨烯(图6-1)的发现，为化学和材料科学等领域的研究带来了新的机遇,也为设计高效、稳定的光催化材料提供了新的选择。早在 2003年，Sun和Gao便将碳纳米管与二氧化钛复合，用于苯酚的光催化降解。而在2008年，Williams等通过光还原氧化石墨烯的方法获得了石墨烯/二氧化钛复合光催化材料。这些sp2杂化的碳材料具有较大的比表面积、出色的导电性、较高的化学稳定性和热稳定性。碳纳米管和石墨烯与半导体光催化剂的结合不仅可以增加表面催化反应的吸附位点和活性中心,而且它们还可以作为电子受体或传输通道来抑制光生电子和空穴的复合。

       同时，这些一维和二维碳材料可以作为各种半导体光催化剂的载体，减少颗粒聚集并提高分散性。另外，光催化材料体系的光吸收范围也被拓展，带来光敏化和光热效应。这些优点可以贯穿光催化反应的整个过程,进一步增强半导体光催化剂的光催化性能。与碳纳米管相比，石墨烯在某些特定的光催化应用中具有一定的优势。首先，石墨烯的理论比表面积(约为2600m2.g-1)远大于碳纳米管的理论比表面积(约为1300m2.g-1)，意味着石墨烯表面有更多的吸附位点和活性中心;其次，与一维的碳纳米管相比，石墨烯的二维结构特征可以确保半导体纳米结构在其表面上更好地分散以及半导体与石墨烯之间有更大的接触界面;最后，石墨烯具有更平整的扩展的-芳香环结构及更高的电导率和电子迁移率，有利于光催化反应过程中的电子捕获和迁移。另外两种纳米碳材料(图6-1)C60和碳量子点也已被广泛研究，这些零维碳材料通常被用作半导体光催化剂的表面改性剂。C60和碳量子点既是良好的电子受体也是良好的电子供体，丰富了碳材料在光催化应用中的角色。

       Takahashi 等(在 2001年报道了C和硫复合形成的光催化剂。L等则在 2010年发现具有上转换发光性质的水溶性碳点可用于修饰二氧化钛进行光催化降解甲基蓝反应。最近，作为一种新的稳定的人工合成二维碳材料“1,2,具有与石墨烯相似的性质(如大比表面积和高电子迁移率)的石墨二快(graphdiyne)成为另一种半导体纳米结构的良好载体，以及出色的电子捕获材料或电子转移介质。值得注意的是,石墨二炔具有由sp和 sp 杂化的碳原子组成的π共轭结构,而石墨烯仅具有纯sp 杂化的碳骨架结构,且石墨二炔中存在炔键，而炔键这种缺电子结构在石墨烯中不存在,因此石墨二炔比石墨烯更容易捕获电子。此外，三个二炔键之间均匀分布的孔为分子吸附提供了丰富的位点(图6-2)。这些优点使石墨二炔在光催化领域有着更广阔的应用潜力。例如，Wang 等在2012年最早报道了石墨二炔/P25 复合光催化剂用于光催化降解有机污染物。其他碳材料，包括碳纤维、活性炭和多孔碳等，也是纳米碳家族的重要成员，在高性能光催化材料的设计和制备中发挥了重要作用。当然，半导体碳材料复合光催化剂性能的优劣取决于许多因素，如碳材料的尺寸、壁/层的数量、缺陷的类型和浓度、碳材料的表面化学官能团，以及半导体和碳材料之间的界面接触面积。

产品展示

     标准太阳电池为2cm*2cm的单晶硅或多晶硅晶硅（可依据用户需要定制）光伏电池，经过老化、筛选，选择稳定性好、表面均匀的进行全密封式封装。太阳电池置于方形铝基座的中心，并配有一个抗辐照玻璃保护窗口，窗口的封装采用透明性好，折射系数相近的光敏胶。太阳电池的下面装有Pt100铂电阻温度传感器，在封装前已进行标定。太阳电池和测温传感器均采用鱼嘴夹和标准接头，方便测试连接。

      标准太阳电池通常用于日常校准或测试光源（氙灯、太阳模拟器等）在被测太阳电池表面所建立的总辐照度（W/m2）。太阳模拟器的辐照度发生变化时，照射在太阳电池上产生的短路电流与太阳模拟器的辐照度之比接近常数，因此可以通过测量短路电流的大小来获得太阳的辐照度。太阳电池的标定值定义为：在标准测试条件下，标准太阳电池的短路输出电流与辐照度之比，单位A/(W/m2)，称为CV值。当太阳电池的短路电流等于其标定值时，即可认为太阳模拟器的辐照度达到一个太阳常数，即1000W/m2。