表面修饰铜基催化剂的合成及其光催化产氢性能研究

发布时间：2021-04-09 17:17

　　全球环境污染和能源危机问题日益严峻,利用光催化剂将太阳能转化为氢能这一举措成为具有广阔发展前景的应对危机的方法之一。相较于贵金属（铂、金、银等）而言,铜纳米粒子因其具有表面等离子体共振效应,在光催化反应中表现出与贵金属相当的光催化活性而逐渐受到学者关注。但铜纳米粒子对太阳光的利用率不高,本身不稳定,当其与空气接触时易被氧化且容易发生团聚,进而降低铜纳米粒子的光催化活性及稳定性,这些问题都限制了铜纳米粒子在光催化领域的发展。大量研究表明,促进光生电子和空穴对的分离可以提高光催化剂的活性。本文主要采取以下两种方法提高铜纳米粒子的光催化活性:（1）将铜纳米粒子与聚苯胺（PANI）复合制备得到核壳结构的Cu@PANI复合光催化剂。PANI是一种共轭有机聚合物,因其具有合适的带隙、良好的光吸收能力、光稳定性及良好的导电性等优点而被广泛应用于光催化领域的研究中。同时,由于其特殊的共轭结构,PANI是一种良好的空穴受体材料,将其与铜纳米粒子复合后可以快速地转移空穴,从而抑制光生电子和空穴的复合,进而提高铜纳米粒子的光催化活性。通过比较水热法和浸渍法合成的产物,发现水热法合成的复合光催化剂更稳定,光催... 

【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】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同电位合成的沉积在FTO上的铜纳米粒子的SEM图谱：（a）-0.25V;（b）-0.4V;（c）

带隙为 2.17 eV，这使得它可以被可见光u2O 的稳定性不太好，光催化反应过程中与其它材料复合以获得更优化的性质。人[16]以 2 乙基己基琥珀酸酯磺酸钠为表的 Cu2O/TiO2复合催化剂。该复合物中 T高产氢效率可达到 3002.5 μmol*g-1，分别]用水热法和高温煅烧的方法合成了具有高于光催化降解有机物。Tang 等人[18]探索性的影响，他们发现当 Cu2O 纳米管尺寸-2），更快的电子传输速率及较低的光生电 纳米管具有较好的光催化活性，光催化降

第一章 绪论S 是一种重要的 p 型半导体材料，其中 Cu 和 S 元素地球含量丰富、价格便宜的带隙、较强的光吸收能力和较好的稳定性，因而成为光催化剂研究的热点 等人[19]用水热法一步合成了玫瑰花型的 CuS 微米材料（图 1-3）。该催化剂见光范围内都有很好的吸收，且与 CuS 纳米球、纳米片相比，花型的 CuS 见光下催化活性明显更强。Wang 等人[ 2 0]通过热处理的方式制备得uS 纳米复合物。CQDs 作为电子供体，与 CuS 相互作用后改变了 CQDs@C带隙。较小的带隙宽度可以提高在可见光下 CQDs@CuS 复合物光催化降解率。Xing 等人[21]通过水热法将 CuS 颗粒均匀地分散在 RGO 表面制备得 光催化剂用于降解各种有机污染物，CuS 与 RGO 之间存在电子传输，当 H2在可见光照射下，CuS/RGO 复合物表现出更好的光催化活性。

【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈我国的能源危机[J]. 徐凤华.  职业. 2013(08)
[2]溶剂热法合成CuInS2-ZnS固溶体及其光催化分解水制氢性能[J]. 马贵军,雷志斌,鄢洪建,宗旭,李灿.  催化学报. 2009(01)



本文编号：3128010