铜铁尖晶石表面修饰光催化剂的合成及其光催化产氢性能研究

发布时间：2021-01-04 21:19

　　表面修饰可以使半导体在可见光区吸收太阳光从而提高催化产氢效率,因此被广泛应用在光催化反应中。铜纳米粒子因其在诸多化学反应中表现出了与贵金属（Pt、Au、Ag）相当的催化活性而备受关注。类石墨氮化碳（g-C₃N₄）也因其能对可见光产生响应、具有较大的比较面积等优点而成为研究热点。对铜纳米粒子进行一些简单处理,然后将其负载在半导体上,利用铜纳米粒子产生的表面等离子共振效应,将其应用于光催化、有机合成及电催化等领域的研究中。但是由于铜纳米粒子具有十分活泼的化学反应活性,所以当其与空气接触时,很容易发生氧化反应,从而降低整个催化剂的光催化活性。由于铜铁尖晶石是由Cu-O四面体结构和Fe-O八面体结构两种晶型结构组成,且两者均有被报道过具备光催化活性的潜力,因而在整个光催化反应过程中,哪种结构将作为活性位点参与反应的具体仍不明晰,因此通过实验来探测此催化剂体系中的活性位点是十分有必要的。本文采用了一种真空封闭的反应体系,在保持真空的条件下,通过光还原醋酸铜,从而得到铜纳米粒子负载在铜铁尖晶石表面的复合催化剂（Cu/CuFe₂O

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Pt负载的Zr基MOF结构图

CuFe2O4催化剂被广泛应用于水体有机污染物的降解、水煤气转。晶石的合成与 Cu(NO3)2分别溶解后，按 2:1 的比例逐滴加入 100mL2M 的柠至 90℃恒温搅拌一个小时形成前驱体溶液，然后将其放置在 15得到 CuFe2O4前驱体，随即将得到的产物放置在 500℃的马弗炉入空气，确保得到的产物中 Cu：Fe 的化学计量比为 1:2 的 CuF4样品的结构表征法合成 CuFe2O4样品的晶型分析采用粉末 XRD 衍射(PXRD)法国 Bruker D8 Advance 衍射仪，辐射光源为 u (λ 0°到 90°，扫描速度设置为 5°min1。XRD 图谱如图 19 所示，通S:25-0283，可以得出 CuFe2O4的结构为铜铁尖晶石结构。

图 20：CuFe2O4样品的 SEM 图发射扫描电子显微镜 Merlin(Zeiss，Germany)来研镜图可以看出，CuFe2O4（~140nm）为多面体结构的光催化产氢三乙醇胺、乳酸各 10mL 或抗 1M 坏血酸溶液 10m和 10mg CuFe2O4，打开磁力搅拌，打开冷却循环℃，在反应器与石英盖间放入橡胶圈，然后打开真状态。然后打开光源(300W，PLS-SXE300CUV, Per气相色谱每 1 小时检测一次。检测条件为：选用氮，设置进样口温度为 130℃，设置检测器温度为 品的产氢效果如下图所示：

【参考文献】：
期刊论文
[1]P掺杂量对纳米TiO2结构及其光催化甘油水溶液制氢性能的影响[J]. 田野,桑换新,王希涛.  催化学报. 2012(08)



本文编号：2957389