过渡金属Ni,Co纳米簇修饰Fe-B合金的染料敏化光催化制氢
发布时间：2021-11-12 15:50
目前人类社会主要利用石油、煤等化石能源,它们不可再生的损耗,并且在燃烧过程中,产生了一系列副反应,提供了大量的有害气体（CO、CO2等）,不仅对环境造成了巨大的危害,并且引起全球温室效应。为了人类的可持续发展,迫切需要开发新的能源。氢能作为新的能源,具备高效、清洁、绿色等优点,因此如果能大量的制备氢能,能在很大程度上缓解对石油的需求,并且对环境无污染。因此,如何高效的制备氢气已经引起了人们的广泛关注。光催化析氢通过使用可再生能源太阳能,能够大量的制备氢气,因此已经对光催化进行了广泛的研究。在光催化染料敏化体系中,染料进行吸光,然后将电子转移到析氢助催化剂上,将表面吸附的氢质子还原,产生氢气。在此过程中,助催化剂对电子的有效分离及降低析氢过电位,从而高效的产氢。因此寻找廉价、丰富的助催化剂成为了提高光催化产氢能力的关键。Fe、Co、Ni等过渡金属由于在大自然中资源丰富、廉价,已经广泛的应用于光催化体系。本论文中分别制备由金属镍或金属钴纳米簇包裹硼化铁合金的核壳结构作为助催化剂,曙红Y作为光敏化剂,三甲胺作为电子给体的条件下,在可见光下,进行高效稳定的产氢。该论文主要分为以下两部分:（1）...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１＿１半导体光催化分解水制氢（ａ）无助催化剂（ｂ）有助催化剂??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ?ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｗａｔｅｒ－ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ?ｔｏ?ｐｒｏｄｕｃｅ?ｈｙｄｒｏｇｅｎ?（ａ）?Ｎｏ?ｃｏｃａｔａｌｙｓｔ?（ｂ）??
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良特性，并且作为助催化剂产氢活性相对较高，硼??化物作为析氢助催化剂已经受到了广泛研宄［７４，７５］。??丫３１＾［７６］等人通过简单的化学还原方法，第一步用硼氢化钠将乙酸镍和硝酸??钴的混合溶液以不同的比例混合反应制备硼化镍钴（ＮｉＣｏＢ）混合物，第二步将??Ｃｄ（Ｎ〇３）２和ＮａｉＳ溶液混合搅拌后，将第一步制备得到的硼化镍钴加入，并加入??一定量的氧化石墨烯增加催化剂的分散性，然后在１６０?°Ｃ下水热１０?ｈ，得到最??终产物ＮｉＣｏＢ／ＣｄＳ，在可见照射的光催化分解水条件下，在图１－５中能够看到析??氢活性达到了?１４４．８?ｍｍｏｌ?ｈ＇１?ｇ—１，相比于单独的ＣｄＳ析氢活性提高了?３６倍。对??比于由贵金属Ｐｔ作为助催化剂时产氢活性仅有３６．５６?ｍｍｏｌ?ｈ＿Ｉ?ｇ＇说明当ＮｉＣｏＢ??作为助催化剂后大大的提高了产氢活性。在图中我们还能看到，当助催化剂为??ＮｉＣｏＢ时比单独的ＮｉＢ产氢活性更高，可能原因是由于Ｃｏ的存在改变了整个体??系的电负性，使电子捕获能力更强，有利于ＣｄＳ中电子与空穴的分离，并对质??子有强的吸附作用，因此光催化产氢活性相对于助催化剂Ｐｔ更强。??１６０，??＞二＝：：１１—＿＝??８。’?｜?ｉ?［＇??ｍｍ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｉ?Ｖｗｙ??０?ｔ?１?１?ｒ￣?ｒ??ＣｄＳ?Ｐｔ／ＣｄＳ?ＮｉＢ／ＣｄＳｗｉｔｈ?ＮｉＣｏＢ／ＣｄＳ?ｗｉｔｈ??ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｇｒａｐｈｅｎｅ??图１－５?ＣｄＳ，?Ｐｔ／ＣｄＳ，ＮｉＢ／ＣｄＳ和ＮｉＣｏＢ／ＣｄＳ分别与石墨烯复合后的光催化产氢量。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ?Ｈ２?ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｃ
【参考文献】：
期刊论文
[1]硫氰根选择性吸附在g-C3N4/Ag表面增强其光催化制氢性能（英文）[J]. 陈峰,杨慧,罗玮,王苹,余火根. 催化学报. 2017(12)
[2]染料敏化可见光催化制氢研究进展[J]. 刘兴,李越湘,彭绍琴,赖华. 物理化学学报. 2015(04)
本文编号：3491228
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１＿１半导体光催化分解水制氢（ａ）无助催化剂（ｂ）有助催化剂??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ?ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｗａｔｅｒ－ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ?ｔｏ?ｐｒｏｄｕｃｅ?ｈｙｄｒｏｇｅｎ?（ａ）?Ｎｏ?ｃｏｃａｔａｌｙｓｔ?（ｂ）??
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良特性，并且作为助催化剂产氢活性相对较高，硼??化物作为析氢助催化剂已经受到了广泛研宄［７４，７５］。??丫３１＾［７６］等人通过简单的化学还原方法，第一步用硼氢化钠将乙酸镍和硝酸??钴的混合溶液以不同的比例混合反应制备硼化镍钴（ＮｉＣｏＢ）混合物，第二步将??Ｃｄ（Ｎ〇３）２和ＮａｉＳ溶液混合搅拌后，将第一步制备得到的硼化镍钴加入，并加入??一定量的氧化石墨烯增加催化剂的分散性，然后在１６０?°Ｃ下水热１０?ｈ，得到最??终产物ＮｉＣｏＢ／ＣｄＳ，在可见照射的光催化分解水条件下，在图１－５中能够看到析??氢活性达到了?１４４．８?ｍｍｏｌ?ｈ＇１?ｇ—１，相比于单独的ＣｄＳ析氢活性提高了?３６倍。对??比于由贵金属Ｐｔ作为助催化剂时产氢活性仅有３６．５６?ｍｍｏｌ?ｈ＿Ｉ?ｇ＇说明当ＮｉＣｏＢ??作为助催化剂后大大的提高了产氢活性。在图中我们还能看到，当助催化剂为??ＮｉＣｏＢ时比单独的ＮｉＢ产氢活性更高，可能原因是由于Ｃｏ的存在改变了整个体??系的电负性，使电子捕获能力更强，有利于ＣｄＳ中电子与空穴的分离，并对质??子有强的吸附作用，因此光催化产氢活性相对于助催化剂Ｐｔ更强。??１６０，??＞二＝：：１１—＿＝??８。’?｜?ｉ?［＇??ｍｍ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?ｉ?Ｖｗｙ??０?ｔ?１?１?ｒ￣?ｒ??ＣｄＳ?Ｐｔ／ＣｄＳ?ＮｉＢ／ＣｄＳｗｉｔｈ?ＮｉＣｏＢ／ＣｄＳ?ｗｉｔｈ??ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｇｒａｐｈｅｎｅ??图１－５?ＣｄＳ，?Ｐｔ／ＣｄＳ，ＮｉＢ／ＣｄＳ和ＮｉＣｏＢ／ＣｄＳ分别与石墨烯复合后的光催化产氢量。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ?Ｈ２?ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｃ
【参考文献】：
期刊论文
[1]硫氰根选择性吸附在g-C3N4/Ag表面增强其光催化制氢性能（英文）[J]. 陈峰,杨慧,罗玮,王苹,余火根. 催化学报. 2017(12)
[2]染料敏化可见光催化制氢研究进展[J]. 刘兴,李越湘,彭绍琴,赖华. 物理化学学报. 2015(04)
本文编号：3491228
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