二硫化钼助催化剂的功能导向性设计制备及其光催化性能研究

发布时间：2022-02-24 20:24

　　随着能源危机的加剧与全球环境意识的增强,利用半导体光催化剂将太阳能转化成化学燃料的光催化技术引起了广泛的关注。本论文围绕研究高效稳定的光催化产氢材料,立足于构建功能导向的新型过渡金属硫族化合物助催化剂材料,对其结构和相态进行调控,并与吸光半导体催化剂进行复合完成系统优化提升,以追求更加高效的光催化产氢性能,并探索其光催化剂产氢机理。主要研究结论如下:（1）采用水热法制备了富缺陷、氧掺杂、1T相的多功能修饰的MoS2纳米片（DRM）,实现了对材料结构和相态的多角度导向型设计。研究表明,这种多功能化的协同调控不仅可以显著地增加]MoS2的边缘活性反应位点,而且也可以有效地改善其固有的本征导电性。作为对比,同步合成了结晶度高的无缺陷、氧掺杂、1T相的MoS2纳米片（DFM）。研究表明,富缺陷的结构设计使纳米片的表面形成许多断裂,进而充分地暴露活性边缘的位点。电化学性能测试以及ESR等表征手段证明,缺陷修饰对材料的活性位点密度具有显著的增强效应。（2）采用简单的超声搅拌物理混合方式将优化设计的助催化剂纳米片（DRM和DFM）负载到CdS纳米棒上,通过表面静电吸附作用形成异结构杂化催化剂（DRM... 

【文章来源】：北京化工大学北京市211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光催化产氢技术
        1.2.1 光催化产氢的基本原理
        1.2.2 光催化产氢体系的分类
        1.2.3 光催化产氢体系的性能评价
        1.2.4 提高光催化产氢效率的途径
    1.3 MoS_2助催化剂
        1.3.1 助催化剂的研究进展
        1.3.2 MoS_2产氢的理论可行性
        1.3.3 MoS_2的结构
        1.3.4 MoS_2的制备
        1.3.5 MoS_2的改性修饰
    1.4 CdS光催化剂
    1.5 MoS_2/CdS复合光催化剂
    1.6 选题意义
第二章 DRM助催化剂的制备与材料表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂及实验仪器
        2.2.2 助催化剂的制备
        2.2.3 助催化剂的表征测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 XRD分析
        2.3.2 XPS分析
        2.3.3 SEM和TEM分析
        2.3.4 Raman分析
        2.3.5 电化学性能测试
        2.3.6 ESR分析
        2.3.7 FTIR分析
    2.4 本章小结
第三章 DRM-C光催化剂的光解水性能研究及机理分析
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂及实验仪器
        3.2.2 复合材料的制备
        3.2.3 光催化剂的表征测试
        3.2.4 DRM-C和DFM-C的光解水产氢性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 XRD分析
        3.3.2 SEM和TEM分析
        3.3.3 Zeta电位分析
        3.3.4 EDS能谱分析
        3.3.5 UV-vis分析
        3.3.6 XPS分析
        3.3.7 DRM-C和DFM-C的光催化析氢性能的研究
        3.3.8 复合材料光催化剂的机理研究
    3.4 本章小结
第四章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者与导师简介
附表



本文编号：3643452