过渡金属硫化物基复合光催化剂的制备及其可见光光催化性能的研究
发布时间：2021-03-28 07:15
光催化水分解产H2,光化学领域的热点研究方向。合理利用太阳光驱动光催化水分解产H2作为新能源可以解决环境与能源危机。贵金属基光催化剂由于其价格昂贵,而成为研究的壁垒。开发出新型高效的非贵金属光催化剂就势在必行。然而传统的非贵金属基光催化剂,如TiO2、ZnO光解水的性能并不高。近些年,过渡金属硫化物逐渐在光催化领域成为研究热点。具备成本低,储量丰富,可调控性高,光电性质独特等优点。然而单独的过渡金属硫属化物,在作为光催化剂时光腐蚀现象严重甚至根本无法吸收可见光。合理设计过渡金属硫化物基复合光催化剂,有望解决这一问题。因此本文中,我们采用热注射法制备CdS纳米颗粒,而后分别采用水热法制备CuS纳米粒,溶剂热法制备Co3S4纳米片,最后通过超声-吸附、离心-干燥的方式构建CuS/CdS复合光催化剂以及CdS/Co3S4复合光催化剂。通过一系列的表征研究和活性研究,对这两种复合光催化剂的性能作出了评价。其中CuS/CdS复合光催化剂,可以实...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
复合光催化剂的光催化水分解反应机理[170]
第一章 绪论级影响示意图[33]。图 1.2a 为施主杂质掺杂，形成了新的施主能级提供了施主杂质电离所需能量，电子从施主能级跃迁至导带上，所于本征半导体的禁带宽度。图 1.2b 为受主杂质掺杂，杂质掺杂形级，在可见光照射下，电子从价带跃迁至受主能级上，而不是直接，因此所需的激发能量也小于本征半导体的带隙。可见光的光谱吸宽，相应的也增加了对可见光的利用率。金属离子掺杂通常会选用的金属离子半径接近的杂质金属离子。掺杂过程主要是通过预处理的前驱体实现。Houas 等人[43]，通过均相沉淀法和高温煅烧制备出 ZnO，并且通过浸渍法与聚苯胺（PANI）复合，制备出了 Ni-Zn剂，在最大产氢速率达到 558μmol h-1。
应用最广泛的是Ⅱ型、p-n 型异质结。图1.3a 中 I 型异质结的局限性在于，光激发产生的载流子都转移积累到了另一对应半导体上。虽然这对于载流子分离没有强促进作用，却增强了特定半导体的光催化活性。Yang 等人[52]报道了一种新型反向 I 型 In2O3–In2S3核壳异质结构。先通过水热法制备出 In2O3，接着水热硫化，最后高温煅烧，获得这种 I 型异质结构。
本文编号：3105115
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
复合光催化剂的光催化水分解反应机理[170]
第一章 绪论级影响示意图[33]。图 1.2a 为施主杂质掺杂，形成了新的施主能级提供了施主杂质电离所需能量，电子从施主能级跃迁至导带上，所于本征半导体的禁带宽度。图 1.2b 为受主杂质掺杂，杂质掺杂形级，在可见光照射下，电子从价带跃迁至受主能级上，而不是直接，因此所需的激发能量也小于本征半导体的带隙。可见光的光谱吸宽，相应的也增加了对可见光的利用率。金属离子掺杂通常会选用的金属离子半径接近的杂质金属离子。掺杂过程主要是通过预处理的前驱体实现。Houas 等人[43]，通过均相沉淀法和高温煅烧制备出 ZnO，并且通过浸渍法与聚苯胺（PANI）复合，制备出了 Ni-Zn剂，在最大产氢速率达到 558μmol h-1。
应用最广泛的是Ⅱ型、p-n 型异质结。图1.3a 中 I 型异质结的局限性在于，光激发产生的载流子都转移积累到了另一对应半导体上。虽然这对于载流子分离没有强促进作用，却增强了特定半导体的光催化活性。Yang 等人[52]报道了一种新型反向 I 型 In2O3–In2S3核壳异质结构。先通过水热法制备出 In2O3，接着水热硫化，最后高温煅烧，获得这种 I 型异质结构。
本文编号：3105115
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