CdS基復(fù)合光催化劑的制備及其光催化性能研究.pdf

1、隨著社會(huì)高速發(fā)展,環(huán)境污染和能源短缺已成為當(dāng)今社會(huì)的重要研究課題。氫氣的生產(chǎn)和污染物的降解已經(jīng)成為光催化化學(xué)發(fā)展的動(dòng)力和基礎(chǔ)。在解決環(huán)境和能源問(wèn)題的眾多方法中,利用太陽(yáng)能光催化分解水制氫已被認(rèn)為是最具吸引力的方法之一。在過(guò)去的幾十年中,眾多的光催化劑已經(jīng)被報(bào)道,但只有少數(shù)的光催化劑可以響應(yīng)可見(jiàn)光。因此,制備高效率、新型硫化物可見(jiàn)光催化劑,是滿足未來(lái)能源和環(huán)境要求的必然。
　　本論文采用超聲法制備復(fù)合光催化劑,通過(guò)XRD、UV-vi

2、s、SEM、EDX、TEM、BET、XPS、GC-MS、熒光光譜分析和催化性能測(cè)試對(duì)半導(dǎo)體材料的形貌結(jié)構(gòu)和催化活性進(jìn)行系統(tǒng)的研究。
　　通過(guò)超聲法制備CdS/ZnS/In2S3微米球復(fù)合光催化劑,研究發(fā)現(xiàn)該材料為微米球形貌,直徑為0.5-1μm,且存在大量的CdS和ZnS納米晶,其尺寸為5-10nm。以 Na2SO3和 Na2S為催化反應(yīng)的犧牲劑,在可見(jiàn)光(λ>400nm)照射和無(wú)貴金屬負(fù)載下,測(cè)試光催化制氫性能,其制氫速率為8.

3、1mmol·h?1·g?1,在420nm單波長(zhǎng)光照射下,表觀量子產(chǎn)率為40.9％。
　　采用超聲法制備 CdS/In2S3/CoS復(fù)合光催化劑,研究發(fā)現(xiàn)該材料為納米顆粒,存在大量的納米晶,其尺寸為5-10nm。在可見(jiàn)光(λ>400nm)照射和無(wú)貴金屬負(fù)載下,系統(tǒng)研究反應(yīng)時(shí)間、光催化劑的用量、CdS組分復(fù)合量以及犧牲劑比例對(duì)催化制氫活性的影響。在最優(yōu)反應(yīng)條件下,制氫速率達(dá)4.53mmol·h?1·g?1,在420nm單波長(zhǎng)光照射下,

4、表觀量子產(chǎn)率為23.76%。
　　在沒(méi)有表面活性劑和模板劑情況下,用超聲法制備核殼納米多孔MoO3/CdS復(fù)合光催化劑。該材料為核殼結(jié)構(gòu)的納米球,直徑約為300nm,MoO3富集于核殼結(jié)構(gòu)的核心,CdS為核殼結(jié)構(gòu)的殼層部分,其尺寸在95-105nm,且存在大量CdS納米晶均勻鑲嵌在納米球中,納米晶尺寸為5-10nm。在可見(jiàn)光(λ>400nm)照射和無(wú)貴金屬負(fù)載下,制氫速率達(dá)5.25mmol·h?1·g?1,在420nm單波長(zhǎng)光照射