卟啉/金纳米颗粒复合材料的制备及其可见光催化性能研究

发布时间：2021-03-07 17:40

　　可见光催化分解水制氢是解决能源和环境问题的有效途径,而光催化效率提升的关键在于高效光催化剂的制备。近年来研究发现,等离激元材料（金,银,石墨烯等）能有效增强半导体材料的光催化活性,原因主要在于其受光激发产生的表面等离激元共振效应（SPR）,该效应能促进相邻半导体光生电子空穴对的分离,从而提高半导体的光催化效率。但目前所用催化剂大多为无机半导体材料,其吸收主要位于紫外区,无法充分利用太阳光。而卟啉作为一种可见光响应的大环平面分子,易于组装,其组装体具有更宽的可见光吸收范围,另一方面卟啉组装体长程有序的π-π堆积,能增强分子间激发态能量和电子转移的效率,降低电子-空穴的复合,从而显著提高可见光催化分解水制氢效率,但由于其光生电子能量不足,反应中需要添加Pt作为助催化剂,限制了此类催化剂的发展前景。为此我们选择具有可见光区激发、化学稳定性高的金纳米颗粒（GNPs）,同时结合卟啉组装体的优势,设计构建金纳米颗粒和四吡啶基锌卟啉（ZnTPyP）的复合结构,通过金纳米颗粒等离激元增强作用与锌卟啉组装体光催化特性的协同作用,制备高效的可见光催化分解水制氢催化剂,并进一步研究光催化活性与结构的关系。基... 

【文章来源】：河南大学河南省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

利用光合作用（人工光合作用）的太阳能的转换[3]

图 1-2 光催化反应示意图催化技术中使用的催化剂主要是无机半导体，自1972年，Fuji志上发表了 TiO2电极在紫外光照射下，分解水产生氢气[4]的化分解水制氢被认为是最佳的制氢途径之一。之后，科研工nO、ZnS、CdS、SrTiO3等）的研究逐渐深入，并取得了一系半导体的光吸收范围大多在紫外区，根据图 1-3 所示太阳辐区占太阳辐射总能量的 50%，而紫外区仅占 7%，因此光利收能力强，催化效率高以及稳定性好的可见光催化剂成为研

图 1-2 光催化反应示意图化技术中使用的催化剂主要是无机半导体，自1972年，Fuj上发表了 TiO2电极在紫外光照射下，分解水产生氢气[4]的化分解水制氢被认为是最佳的制氢途径之一。之后，科研工O、ZnS、CdS、SrTiO3等）的研究逐渐深入，并取得了一系半导体的光吸收范围大多在紫外区，根据图 1-3 所示太阳辐区占太阳辐射总能量的 50%，而紫外区仅占 7%，因此光利收能力强，催化效率高以及稳定性好的可见光催化剂成为研

【参考文献】：
期刊论文
[1]光催化技术 解决环境与能源问题的理想途径之一[J].   中国材料进展. 2014(Z1)
[2]银（Ⅰ）、镉（Ⅱ）4-巯基吡啶配合物的光谱研究[J]. 石秀敏,姜锐,宋薇,赵冰.  光谱学与光谱分析. 2012(06)



本文编号：3069532