鉭酸鹽光催化劑的合成及其光催化分解水制氫性能的研究.pdf

1、化石燃料仍是目前人類的主要能源，近幾個(gè)世紀(jì)以來，蓬勃發(fā)展的工業(yè)帶來了大量的污染物。CO2作為溫室氣體之一，是全球變暖的主要原因。直接將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而無CO2的排放，仍是目前研究學(xué)者們一個(gè)美好的愿望。自1972年Fujishima和Honda首次報(bào)道半導(dǎo)體在紫外光下可以分解水以來，光催化劑的研究吸引了廣泛的注意，將太陽能轉(zhuǎn)化為干凈的氫能被大量的研究。然而，在眾多光催化分解水系統(tǒng)中，提高太陽能的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)氫效率仍是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。本論

2、文研究了不同形貌的InTaO4和CdS/Bi1-xInxTaO4異質(zhì)結(jié)光催化劑及其光催化分解水的性能。
　　我們首次通過一種多功能的溶膠前驅(qū)體成功制備了InTaO4納米粒、SiO2@InTaO4核殼納米球和InTaO4納米線光催化劑，鉭酸銦不同的形貌展現(xiàn)出了不同的物理化學(xué)性質(zhì)。其中，InTaO4納米線光催化劑表現(xiàn)出了更高的光吸收、更大比表面積以及更好的光催化產(chǎn)氫活性，其在模擬太陽光照射下的光催化產(chǎn)氫速率為29.92μmol·g-1

3、·h-1。并提出了不同形貌InTaO4光催化劑的一個(gè)可能的形成機(jī)制和可能的光催化反應(yīng)機(jī)理。本研究對(duì)不同形貌的光催化劑在環(huán)境和能源方面的應(yīng)用提供了一項(xiàng)新進(jìn)展。
　　我們采用更便宜的 Ta2O5原材料，通過溶膠-凝膠法合成了一系列的Bi1-xInxTaO4(x=0、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9和1.0)光催化劑，并且采用簡單的CdS作為助催化劑合成了不同含量的CdS負(fù)載的CdS/Bi0.5In0.5TaO4異質(zhì)結(jié)復(fù)合光催化劑

4、。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Bi0.5In0.5TaO4光催化劑比其它的Bi1-xInxTaO4光催化劑有著更好的光催化活性，并且，30％CdS/Bi0.5In0.5TaO4(30CBITO)異質(zhì)結(jié)光催化劑展示出了最好的光催化產(chǎn)氫活性，在模擬太陽光下的產(chǎn)氫速率達(dá)到了808.01μmol·h-1·g-1，而且，30%CdS/Bi0.5In0.5TaO4光催化劑在經(jīng)歷了60個(gè)小時(shí)的光催化周期反應(yīng)后，產(chǎn)氫速率仍然沒有明顯的衰減。我們還通過紫外可見漫反射(