卟啉/g-C 3 N 4 /多酸复合材料的制备及光催化制氢应用

发布时间：2021-10-18 10:29

　　随着经济和社会的不断发展,化石能源如煤炭和石油的使用快速增加,一方面导致严重的环境污染问题,另一方面造成了能源的短缺和枯竭,而解决以上问题的根本途径是开发新型可再生的非化石能源。在新型可再生能源中,氢能由于产物绿色、燃烧值高、无毒和可再生等优点受到广泛关注,通过光催化水分解的方式将太阳能直接转化为氢能是一种清洁无污染的生产方式。但是现阶段光催化水分解制氢系统的效率仍然比较低,因此研发稳定高效的催化剂是光催化水分解制氢领域面临的主要问题。卟啉作为自然界光合作用系统中的主要光催化剂,具有光吸收系数大、吸收波长范围广且分子结构可以通过化学修饰的方法进行调节等优点引起了研究者的广泛关注。目前卟啉基光催化剂的研究主要通过自组装及与其它无机材料复合的方式来提高催化活性,但仍然存在催化效率较低、合成步骤复杂且需要使用贵金属铂作为共催化剂等问题,因此提高光催化效率需要构筑新型高效的卟啉基光催化系统。针对以上问题,我们设计了如下两部分研究内容:1.ZnTPP/g-C₃N₄的制备及光催化制氢应用。模拟植物光合作用光反应阶段系统中的分子异质结结构,通过简单的一步水... 

【文章来源】：河南大学河南省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

光催化系统（A）和光合作用（B）的示意图

图 1-2 卟吩（A）、血红细胞（B）和叶绿素（C）主要成分结构图1.3.2 卟啉在光催化领域的研究进展卟啉是一种具有独特电子结构和良好光电性能的有机半导体，具有良好的化学

1-3 四羟基苯基卟啉结构图（A）、THPP 组装体晶格条纹图（B）及光催化产氢对比图（C卟啉组装体通过氢键和 π-π 堆积等弱键相互作用使卟啉分子之间形成了长程有构，有效增强了对可见光的光吸收，因而增强了可见光光催化产氢的效率。这也催化剂对光的吸收能力直接影响光利用率进而影响光催化产氢速率。


本文编号：3442652