Al-HMS分子篩孔道內組裝納米半導體及光催化性能研究.pdf

1、本世紀人類將面臨化石能源短缺給全球經濟和社會發(fā)展帶來的嚴重挑戰(zhàn)，氫能有望成為可替代能源而倍受國際社會的普遍關注。本文合成了一類新的納米半導體-分子篩(CdS/Al-HMS)復合型光催化先進材料，并將其應用于太陽能可見光光催化制氫的探索性研究。 論文對納米半導體-分子篩復合型催化劑的制備及光催化分解水制氫領域的國內外研究現狀進行了較為詳細的綜述。制備了Cr、Ti、Al摻雜的HMS介孔分子篩。利用Al-HMS分子篩孔道限域生長CdS

2、量子點的方法合成了CdS/Al-HMS復合催化劑。對CdS/Al-HMS復合催化劑進行Pt和Ru負載，合成了貴金屬負載的Pt/CdS/Al-HMS、Ru/CdS/Al-HMS兩類催化劑。通過XRF、N2吸附-脫附、XRD、TEM、IR和UV-Vis手段對該類分子篩催化劑系統(tǒng)地進行了表征。XRD結果表明，CdS組裝進Al-HMS分子篩孔道后在譜圖2θ=2°～4°區(qū)域出現(100)晶面的特征衍射峰，表明孔道修飾后的催化劑保持了原有的Al-H

3、MS分子篩類六方或蚯蚓狀的孔道結構。N2吸附-脫附結果表明，當納米CdS嵌入Al-HMS孔道后引起Al-HMS的比表面積下降。同時，UV-Vis漫反射光譜發(fā)生藍移，TEM結果表明，納米CdS的粒徑約3nm左右。 考察了以甲酸作為犧牲劑體系條件下，各種催化劑在紫外及可見光條件下的光催化分解水產氫性能。在紫外光照射下，Cr摻雜的Cr-HMS催化劑在Cr/Si=0.009時具有最高的紫外產氫活性，Ti摻雜的Ti-HMS分子篩催化劑在T