二硫化钼作为助催化剂用于光催化制氢研究

发布时间：2018-07-14 13:01

【摘要】：在光催化剂上负载析氢助催化剂可以降低氢气析出的过电位,促进光生电子和空穴的有效分离,提高光催化体系的效率。因而,助催化剂研究受到了人们的普遍关注。本论文对MoS2作为助催化剂修饰CdS/rGO(还原氧化石墨烯)和染料敏化MIL-125(Ti)(钛基与对苯二甲酸合成的有机金属框架结构材料)的光催化制氢性能进行了研究。第一部分,研究了在不同pH的TEOA水溶液中光还原(NH4)2MoS4将MoS2选择性沉积在简单溶剂热法制备的CdS/rGO复合光催化剂上,并研究了制备的催化剂MoS2-CdS/rGO-y对制氢活性的影响。采用XRD(X射线粉末衍射)、TEM(透射电镜)、BET(比表面测试)、UV-Vis(紫外可见漫反射)、XPS(x光电子能谱仪)、IR(红外)等手段对催化剂进行表征。结果发现,pH=11时制备的MoS2-CdS/rGO-11制氢活性是MoS2-CdS/rGO-7的4.3倍。当pH=7时,MoS2负载在CdS/rGO的CdS上,在高pH(pH=11)时,MoS2负载在CdS/rGO的rGO上。MoS2负载在rGO上,电子从CdS上转移到rGO,与在MoS2上产氢有协同作用,而MoS2负载在CdS上,对于产氢有反协同作用。同时,MoS2负载在CdS上降低了CdS对光的吸收效率。第二部分,用简单的溶剂热法制备了MIL-125(Ti)和不同摩尔比的MoS2/MIL-125(Ti)的混合物,采用XRD,UV-vis,IR,SEM(扫描电镜)等分析手段对催化剂进行表征。以pH=7的TEOA溶液为电子给体,以10-4 mol/L的曙红Y为敏化剂对催化剂的制氢活性进行了考察。结果表明在MoS2的负载摩尔比为7%时,光催化活性最好,为18μmol/h,而没有负载MoS2的催化剂几乎没有制氢活性。活性提高的原因是MoS2作为助催化剂有助于电子和空穴的有效分离。
[Abstract]:Supported hydrogen evolution cocatalyst on photocatalyst can reduce the overpotential of hydrogen precipitation, promote the effective separation of photogenerated electrons and holes, and improve the efficiency of photocatalytic system. Therefore, the research of cocatalyst has been paid more and more attention. In this paper, the photocatalytic properties of MoS2 as a co-catalyst to modify CdSrgo (reductive graphene) and dye sensitized MIL-125 (Ti) (an organometallic framework material for the synthesis of titanium and terephthalic acid) were studied. In the first part, the photoreduction (NH _ 4) _ 2MoS _ 4 in TEOA aqueous solution with different pH was studied. The selective deposition of MoS _ 2 on the CDs / rgo composite photocatalyst prepared by simple solvothermal method was studied, and the effect of the prepared catalyst MoS _ 2-CdS _ (r) _ (GO-y) on the activity of hydrogen production was studied. The catalysts were characterized by XRD (X-ray powder diffraction) TEM (transmission electron microscopy) BET (specific surface measurement) UV-Vis (UV-Vis diffuse reflectance) XPS (x photoelectron spectroscopy) IR (IR) etc. The results show that the activity of MoS _ 2-CdS _ r _ r GO-11 prepared at pH = 11:00 is 4.3 times higher than that of MoS _ 2-CdS / rGO-7. When pH = 7, MoS _ 2 is loaded on CDs with CDs / rgo, and at high pH (pH ~ (11), MoS _ 2 is loaded on rGO, electrons are transferred from CDs to rGO.MoS _ 2 is synergistic with hydrogen production on MoS _ 2, while MoS _ 2 is on CDs and has anti-synergistic effect on hydrogen production. At the same time, the absorption efficiency of CDs on CDs was reduced by MoS _ 2 loading. In the second part, the mixture of MIL-125 (Ti) and MoS _ 2 / MIL-125 (Ti) was prepared by a simple solvothermal method. The catalyst was characterized by XRD UV-vis IR SEM (scanning electron microscope). The activity of the catalyst for hydrogen production was investigated by using TEOA solution of pH 7 as electron donor and eosin Y of 10-4 mol / L as sensitizer. The results show that the photocatalytic activity of MoS2 is the best at the molar ratio of 7 渭 mol / h, while the catalyst without MoS2 has little activity for hydrogen production. The reason for the increase in activity is that MoS2 as a co-catalyst is conducive to the effective separation of electrons and holes.
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ116.2;O643.36

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本文编号：2121731