探究三氧化钨石墨烯的催化活性

石墨烯（Graphene）是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、强度最高的材料。另一方面，它非常致密，即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它在各个领域的应用非常广泛。

催化活性是指物质的催化作用的能力，是催化剂的重要性质之一。物质的催化活性是针对给定的化学反应而言的。由于固体催化剂作用是一种表面现象，催化活性与固体的比表面积的大小、表面上活性中心的性质和单位表面积上活性中心的数量有关。为了描述不同物质的催化活性的差异，也常将每单位表面积的催化剂在单位时间内能转化原料的数量称为比活性；将每个活性中心在1秒钟内转化的分子数称为周转数或转化数。

利用光还原法[(photoreduction)即在光的作用下，有机化合物发生的还原反应]合成了新型有序介孔可见光催化剂三氧化钨@石墨烯(m-WO3@RGO)复合材料。在可见光条件下(λ420nm),以0.5wt%Pt负载的m-WO3@RGO复合物光催化分解水产氧速率可高达21.26μmolh-1。有序介孔三氧化钨和二维结构石墨烯可以协同促进光生电子的转移,进一步提高了m-WO3@RGO复合物的光催化活性。这一研究有效地拓展了石墨烯基材料在能源转化领域中的应用范围。作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯的加入使得金属很好地分散在材料基底上，抑制了它们的团聚，使其具有更高的比表面积、更高的反应活性和选择性。

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