Pt-CdS的制備及其光催化制氫研究.pdf

1、CdS是一種高效的可見光響應(yīng)型光催化劑，助催化劑的擔(dān)載工藝顯著影響其制氫效率。本文采用不同的擔(dān)載方法制各了Pt/CdS催化劑，通過X射線衍射(XRD)，紫外-可見漫反射光譜儀(UV-vis)，透射電子顯微鏡(TEM)，表面光電壓(SPV)等表征了催化劑的結(jié)構(gòu)和性能。在可見光照射下，評(píng)價(jià)了催化劑的光催化產(chǎn)氫性能，研究了助催化劑鉑的擔(dān)載方法對(duì)催化劑光催化產(chǎn)氫活性的影響。詳細(xì)闡述了結(jié)晶度、晶體結(jié)構(gòu)、光電性質(zhì)等對(duì)催化劑產(chǎn)氫效率的影響規(guī)律。論文的

2、研究?jī)?nèi)容及成果如下:
　　(1)采用共沉淀法制備Pt/CdS催化劑，并在指定溫度下鍛燒0h得到Pt/CdS-CP-T，可見光(λ≥420 nm)照射下評(píng)價(jià)其光催化產(chǎn)氫活性。在Pt/CdS-CP-550的HRTEM照片中可以清晰地觀察到鉑納米粒子沉積于CdS的表面，證明共沉淀-煅燒法成功地將Pt擔(dān)載于CdS上。該擔(dān)載方法簡(jiǎn)單易行，且制備的催化劑具有很高的產(chǎn)氫效率。本文較系統(tǒng)地研究了煅燒溫度、助催化劑Pt的擔(dān)載量、共沉淀過程中鉑的沉積

3、環(huán)境等對(duì)Pt/CdS-CP光催化產(chǎn)氫活性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:煅燒溫度顯著影響著光催化制氫效率，450℃煅燒后獲得立方相與六方相共存的Pt/CdS-CP-450樣品，以10 vol％（體積分?jǐn)?shù)）乳酸作為犧牲劑，擔(dān)載0.1 wt％Pt的光催化劑連續(xù)光照5h產(chǎn)氫總量為1520μmol。對(duì)該樣品進(jìn)行光催化循環(huán)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，在三個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)氫量均隨光照時(shí)間的增加線性增長(zhǎng)，表明該催化劑的光催化反應(yīng)穩(wěn)定。采用相同工藝擔(dān)載非貴金屬時(shí)，發(fā)現(xiàn)鈷、鎳、鉬作為助催

4、化劑可以提高CdS光催化產(chǎn)氫活性。
　　(2)采用光沉積、浸漬法、共沉淀擔(dān)載方法制各Pt/CdS催化劑，比較由三種擔(dān)載方法制各的Pt/CdS光催化劑的產(chǎn)氫活性。研究結(jié)果表明:鉑擔(dān)載方法對(duì)CdS光催化產(chǎn)氫活性影響很大。以乳酸作為犧牲劑，由共沉淀法制備的0.1 wt％Pt/CdS-CP-450累計(jì)產(chǎn)氫量是光沉積法制備0.1 wt％ Pt/CdS-IP-450的5.2倍，是浸漬法制備0.1 wt％Pt/CdS-IM-450的1.5倍。主