非贵金属基催化剂的制备及光催化性能研究
本文选题:硫化镉 + 碳化钼 ; 参考:《合肥工业大学》2017年硕士论文
【摘要】:面对化石能源的日益枯竭和其带来的资源浪费现象,氢能作为一种理想的新能源,因具有能量密度高、对环境友好以及资源丰富等特点受到了科研工作者的广泛青睐。此外,由于化石能源的过度使用对环境造成很大的破坏。其中,最为严重的就是CO2的过量排放。因此,利用太阳能进行光催化水分解产氢以及光催化CO2还原被认为是解决上述两个问题最有效的手段。因此,开发出一种高效的光催化剂是实现上述两个过程的关键。总的来说,本论文的研究内容如下:通过水热法制得Mo2C空心球(Mo2C-HS),然后利用浸渍法将CdS纳米颗粒负载到Mo2C-HS上,得到非贵金属Mo2C-HS/CdS复合光催化剂。并利用一些常规测试手段对Mo2C-HS/CdS材料进行形貌、晶相、组成以及价态的分析。光催化水分解产氢测试结果表明,与纯的CdS相比,Mo2C-HS/CdS样品的产氢速率提高了将近36倍。除了产氢活性得到显著增强外,其产氢稳定性也因抑制CdS的光腐蚀而得到很大提高。通过简单的共沉淀法制得一维的Mo2C纳米线(Mo2C-NW),并利用浸渍法将CdS纳米颗粒负载到Mo2C-NW的表面,得到非贵金属Mo2C-NW/CdS复合光催化剂。在可见光(λ420nm)照射下,对该Mo2C-NW/CdS复合光催化剂进行了光催化水分解产氢性能测试。测试结果表明:在以乳酸作为反应体系的牺牲试剂中,当固定光敏剂CdS的量为45 mg时,Mo2C-NW的加载量为10 mg时,产氢速率达到最大值,为1191.8 μmol/h。并对最优条件下的Mo2C-NW/CdS样品进行了循环稳定性测试,结果发现,经过3次循环之后,氢气产生的总量没有发现明显地下降,表现出很好的稳定性。利用水热法和高温还原制备出了三种不同类型的Ga2O3,即H-Ga2O3、A-Ga2O3和O-Ga2O3。然后,在这三种不同类型的Ga203上分别担载Pt颗粒,得到相应的Pt/H-Ga2O3、Pt/A-Ga2O3以及Pt/O-Ga2O3复合光催化剂。同时,考察了它们在光催化CO2还原反应中的光催化活性以及稳定性。
[Abstract]:In the face of the depletion of fossil energy and the waste of resources, hydrogen energy, as an ideal new energy source, has been widely favored by researchers because of its high energy density, environmental friendliness and rich resources. In addition, the excessive use of fossil energy causes great damage to the environment. Among them, the most serious is the excessive emission of CO2. Therefore, photocatalytic water decomposition for hydrogen production and photocatalytic CO2 reduction are considered to be the most effective methods to solve the above two problems. Therefore, the development of an efficient photocatalyst is the key to achieve the above two processes. In general, the research contents of this thesis are as follows: Mo2C hollow spheres Mo2C-HSN were prepared by hydrothermal method, and then CdS nanoparticles were loaded on Mo2C-HS by impregnation method to obtain non-noble metal Mo2C-HS/CdS composite photocatalyst. The morphology, crystal phase, composition and valence state of Mo2C-HS/CdS were analyzed by some conventional methods. The hydrogen production rate of Mo _ 2C-HS / CDs sample was increased by nearly 36 times compared with pure CdS. In addition to the significant enhancement of hydrogen production activity, the hydrogen production stability was also greatly improved by inhibiting the photocorrosion of CdS. One-dimensional Mo2C nanowires Mo2C-NWN were prepared by a simple coprecipitation method, and CdS nanoparticles were loaded onto the surface of Mo2C-NW by impregnation method to obtain non-noble metal Mo2C-NW/CdS composite photocatalyst. Under visible light (位 420 nm) irradiation, the photocatalytic properties of the Mo2C-NW/CdS composite photocatalyst for hydrogen production by water decomposition were tested. The results showed that the maximum hydrogen production rate was 1191.8 渭 mol / h when the loading amount of Mo _ 2C-NW was 10 mg when the amount of CdS was 45 mg, in which lactic acid was used as the sacrificial reagent in the reaction system. The cyclic stability of Mo2C-NW/CdS samples under optimal conditions was tested. It was found that after three cycles, the total amount of hydrogen produced did not decrease obviously and showed good stability. Three different types of Ga _ 2O _ 3, H-Ga _ 2O _ 3, A-Ga _ 2O _ 3 and O-Ga _ 2O _ 3, were prepared by hydrothermal method and high temperature reduction. Then, the Pt particles were supported on the three different types of Ga203, and the corresponding Pt / H-Ga _ 2O _ 3N _ t _ (A-Ga _ 2O _ 3) and Pt/O-Ga2O3 composite photocatalysts were obtained. At the same time, their photocatalytic activity and stability in photocatalytic CO2 reduction reaction were investigated.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O643.36;O644.1
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 林刚;;新型复合光催化剂实现阳光下二氧化碳高效转化[J];低温与特气;2008年04期
2 卢利平;;可利用太阳光高效转化的新型复合光催化剂[J];功能材料信息;2008年04期
3 辉永庆,谢家理,龙素群;新型纳米复合光催化剂的研究[J];四川大学学报(自然科学版);2004年03期
4 ;日科学家开发出新型复合光催化剂[J];中国有色金属;2008年18期
5 ;日科学家开发出新型复合光催化剂[J];电子元件与材料;2009年02期
6 萨嘎拉;解秀娟;斯琴塔娜;张宇;照日格图;;TiO_2/Fe_3O_4/AC复合光催化剂的制备及其光催化活性研究[J];内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版);2009年02期
7 王敏;陈平;熊闯;;聚硅硫酸钛制备复合光催化剂及降解甲基橙的研究[J];化学工程师;2012年03期
8 王岩玲;王俊恩;葛艳秋;;Bi_2Fe_4O_9/TiO_2复合光催化剂的制备及光催化性能[J];安徽农业科学;2013年07期
9 张新荣,杨平,赵梦月;玻璃微球附载复合光催化剂降解有机磷农药[J];郑州工业大学学报;1999年01期
10 周化岚;邹忠;吴莎;施文健;;核壳型复合光催化剂的研究进展[J];材料导报;2010年17期
相关会议论文 前10条
1 张敬畅;高玲玲;曹维良;;超临界流体干燥法制备新型TiO_2-CeO_2-SiO_2三元纳米复合光催化剂及其光催化性能研究[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
2 冯妍;吴青松;张国英;;Fe_2O_3/Bi_2WO_6复合光催化剂的制备及性能[A];第六届全国物理无机化学会议论文摘要集[C];2012年
3 王凯;徐志坚;韩一丹;底兰波;张秀玲;;离子液体助TiO_2-CoFe_2O_4磁性复合光催化剂的制备[A];第十三届全国太阳能光化学与光催化学术会议学术论文集[C];2012年
4 李霞;江国华;唐柏林;魏征;王小红;;CF/N-doped BiOBr复合光催化剂的制备及性能研究[A];第十四届全国青年催化学术会议会议论文集[C];2013年
5 孙勇;房晶瑞;王鲁东;;导电高分子/无机半导体复合光催化剂的研究进展[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第2分册)[C];2010年
6 李长江;王胜平;巩金龙;;磷酸银-钒酸铋复合光催化剂的制备与性能研究[A];第十四届全国青年催化学术会议会议论文集[C];2013年
7 丛野;龙梅;秦云;李轩科;;以炭黑为反应性模板制备二氧化钛/炭黑复合光催化剂[A];第十三届全国太阳能光化学与光催化学术会议学术论文集[C];2012年
8 张荷美;宋秀芹;;ZnO/TiO_2复合光催化剂的制备及其光催化性能研究[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年
9 曹暮寒;吴建成;皋银银;敖燕辉;;磁性石墨烯负载二氧化钛复合光催化剂的制备及光催化性能研究[A];第十三届全国太阳能光化学与光催化学术会议学术论文集[C];2012年
10 李绘;张晓艳;崔晓莉;;火热法制备嵌碳TiO_2-SiO_2复合光催化剂[A];第十三届全国太阳能光化学与光催化学术会议学术论文集[C];2012年
相关重要报纸文章 前2条
1 葛进;日科学家开发出新型复合光催化剂[N];科技日报;2008年
2 记者 庞利萍;900亿立方米副产氢气亟待利用[N];中国化工报;2010年
相关博士学位论文 前10条
1 魏东磊;可见光催化的不饱和烃氧化二聚反应的研究[D];东北师范大学;2017年
2 薛丽梅;尖晶石类复合材料的制备、表征及CO_2光转化性能研究[D];哈尔滨工程大学;2014年
3 相振波;BiVO_4基复合材料制备及其光催化防污性能研究[D];中国科学院大学(中国科学院海洋研究所);2017年
4 赵阳;BiOBr纳米光催化剂的制备、改性及其光催化性能研究[D];天津大学;2016年
5 李赞;掺铝氧化锌的可控合成及其气敏和光催化性能研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
6 徐思民;层状复合金属氢氧化物光、电催化剂的构筑及其催化机理的理论与实验研究[D];北京化工大学;2017年
7 罗利军;具有吸附/光催化协同功能的二氧化钛复合光催化剂的制备及去除双酚A的研究[D];昆明理工大学;2015年
8 于秀娜;基于抗生素废水降解的微/纳米复合光催化材料的制备及降解机理研究[D];江苏大学;2015年
9 刘栋;二氧化钛/氮化硼复合光催化剂的制备及光催化性能的研究[D];河北工业大学;2014年
10 徐W,
本文编号:1978821
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/1978821.html