復合型光催化劑WO3-CuAlO2的合成及其光催化分解水制氫性能研究.pdf

1、　　作為綠色清潔的能源,氫能的開發(fā)近些年來受到了廣泛的關(guān)注。借助半導體光催化劑的作用,利用太陽能光催化分解水制氫,是一種較為理想的制氫方法,相關(guān)技術(shù)的研究具有重要的理論和現(xiàn)實意義。本文首次將n型半導體物質(zhì)WO3與p型半導體物質(zhì)CuAlO2復合,制備出了 n-p復合型半導體光催化劑 WO3-CuAlO2,并考察了催化劑的制備條件對其光催化分解水制氫性能的影響。
　　以硝酸銅和硝酸鋁為原料,草酸為沉淀劑,半濕法制得前驅(qū)體,再于氮氣氣

2、氛下熱處理形成了具有銅鐵礦結(jié)構(gòu)的 CuAlO2。對樣品進行熱失重(TG)、X 射線衍射(XRD)、紫外-可見漫反射(UV-vis-DR)及透射電鏡(TEM)表征分析,探討了 CuAlO2的形成過程。表征結(jié)果顯示,制得的CuAlO2結(jié)晶完整性較好,純度較高,直接禁帶寬度為3.1 eV左右。
　　以鎢酸銨為原料,分別采用溶膠凝膠法和鎢酸分解法,制備出了WO3。并對樣品進行了TG、XRD、UV-vis-DR及TEM表征分析。結(jié)果顯示,

3、鎢酸分解法制備出的WO3結(jié)晶完整性較好,具有較高的純度,屬于單斜相,禁帶寬度為2.9 eV；溶膠凝膠法制備的WO3含有少量雜質(zhì),屬于三斜相,禁帶寬度為2.6 eV。
　　分別采用溶膠凝膠法、鎢酸分解法和機械混合法制備了復合型光催化劑WO3-CuAlO2?？疾炝酥苽浞椒ā⒈簾郎囟?、焙燒時間和復合比例對復合型催化劑光催化分解水制氫活性的影響。借助 XRD和 TEM表征分析結(jié)果,確定出較優(yōu)的制備路徑。其中：采用鎢酸分解法制備出的WO3