染料敏化的MOFs光催化剂的合成、表征及其光催化性能研究

发布时间：2021-06-12 09:00

　　金属有机框架材料（MOFs）,是由无机金属离子为节点与有机配体桥接成的有机-无机混合多孔类半导体材料。这类多孔材料具有比表面积大、结晶性好、易功能化、孔隙率高、活性位点丰富等优点,是理想的光催化剂。然而在光催化产氢的应用中,大多数MOFs材料需要使用紫外光激发、导带位置与产氢电位不匹配、表面反应过电势高,以致光催化产氢效率低或不能产氢。为解决上述问题,我们以染料敏化及引入助催化剂的策略,开发了几种染料敏化的MOFs光催化剂,使其光催化产氢性能得到有效提高,具体的研究内容如下:1、我们以曙红Y（EY）为光敏剂及Pt为助催化剂,通过染料敏化及助催化剂沉积的方法,将几种Fe-MOFs材料成功应用于光催化产氢。我们发现通过EY的复合,可以让Fe-MOFs有效吸收可见光并让其导带位置变负,满足MOFs产氢的热力学要求。同时,助催化剂Pt的引入可以显著降低产氢过电位,提高产氢效率。我们通过紫外可见漫反射光谱、莫特-肖特基等手段,研究了MOFs在敏化前后的能带情况;通过LSV测试方法表征了材料表面在引入Pt前后的过电位变化;通过光电流、阻抗、荧光光谱、瞬态荧光光谱等手段,系统解析了该复合材料产氢的工... 

【文章来源】：浙江师范大学浙江省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

1(A,B,C)是MIL-53(Fe)的扫描电子显微镜图，(D,E)是MIL-53(Fe)的透射电子显

图 3.3.4-1 EY 敏化后的 MIL-53(Fe)和 MIL-53(Fe)的光电流响应。光电流测试方法探究了催化剂通过对光的响应后，表面产生光生载流子的能力。MIL-53(Fe)和染料EY敏化的MIL-53(Fe)的光电流变化曲线如图3.3.4-1所示，

.1-2 SEM images of FexNi1-x-MIL-88(B) with different molar ratio of Fe and88(B), (B) Fe0.8Ni0.2-MIL-88(B), (C) Fe0.6Ni0.4-MIL-88(B),(D) Fe0.2Ni0.8-MI镍其他摩尔比例合成了 FexNi1-x-MIL-88(B)的 SEM 形貌：(A) Fe-MIL-8.8Ni0.2-MIL-88(B)，(C) Fe0.6Ni0.4-MIL-88(B)，(D) Fe0.2Ni0.8-MIL-88(B)。4.1-2 A、B、C、D 分别是 Fe-MIL-88(B)、Fe0.8Ni0.2-MIL-8IL-88(B)和 Fe0.2Ni0.8-MIL-88(B)在 SEM 下的形貌。通过 SEM 图方法可大量合成形貌均匀的 Fe-MIL-88(B)，且分散性好，长度.1-2 B、C 分别是 Fe0.8Ni0.2-MIL-88(B)和 Fe0.6Ni0.4-MIL-88(B)的分形貌出现开裂情况；Fe0.2Ni0.8-MIL-88(B)的形貌则团聚严重。析铁镍双金属有机骨架材料的结构，我们采用 XRD，红外及如图 4.4.1-3 所示。Fe-MIL-88(B)衍生峰与已报道的文献 Fe-MI射峰相比基本一致[106]。确认了本章实验合成的 Fe-MIL-88(B


本文编号：3226345