CdS-TiO-,2-納米管光電催化產(chǎn)氫研究.pdf

1、隨著化石燃料的逐漸枯竭以及它們消耗帶來(lái)的環(huán)境污染，氫氣作為一種理想的清潔替代能源日益受到人們關(guān)注。利用太陽(yáng)能光催化降解污染物協(xié)同制氫，為緩解能源危機(jī)和解決環(huán)境問(wèn)題提供了一條新的途徑。作為光催化技術(shù)的關(guān)鍵，研制具有可見(jiàn)光響應(yīng)且高效穩(wěn)定的光催化材料是本課題的一個(gè)重點(diǎn)。本文利用電化學(xué)陽(yáng)極氧化和陰極還原法成功制備CdS/TiO2納米管電極，并將其用于光催化處理污染物協(xié)同產(chǎn)氫研究，取得了一定效果。 利用陽(yáng)極氧化和陰極還原制備的CdS/Ti

2、O2納米管電極是CdS納米顆粒和TiO2納米管陣列的復(fù)合體。TiO2納米管陣列包括納米管層／阻擋層／基底鈦三層結(jié)構(gòu)，納米管管徑為80～100nm，管長(zhǎng)約為550nm，550℃熱處理后為銳鈦礦和金紅石的混合晶型；CdS顆粒大小為50nm左右，450℃熱處理后為立方相和六方相的混合晶型。 CdS／TiO2納米管的吸收帶邊波長(zhǎng)較TiO2納米管產(chǎn)生明顯“紅移”，吸收邊波長(zhǎng)拓展到550nm的可見(jiàn)光區(qū)。CdS/TiO2納米管的平均光電流密度

3、約為424.9gA/c㎡，其光電轉(zhuǎn)換效率Eeff約為2.68％。 以氙燈為光源，0.1mol／L Na2S溶液作為電子給體，CdS/TiO2納米管2小時(shí)光催化產(chǎn)氫1.23ml；同時(shí)考察了CdS/TiO2納米管的光電協(xié)同產(chǎn)氫效應(yīng)，通過(guò)優(yōu)化槽電壓、pH值和Na2S濃度等影響光電催化產(chǎn)氫的因素，CdS/TiO2納米管2小時(shí)光電催化產(chǎn)氫量達(dá)30ml以上，表明CdS/TiO2納米管具有良好的可見(jiàn)光釋氫活性。經(jīng)過(guò)5次光電催化產(chǎn)氫重復(fù)實(shí)驗(yàn)，C