多酸/硫化镉复合光催化剂的制备及其产氢活性研究
发布时间：2022-01-13 22:50
硫化镉（Cd S）由于其相对较窄的带隙（2.4e V）和较高的导带位置,可以响应可见光,被认为是良好的可见光光催化剂。但是因为光生载流子能够在其表面复合,并伴有光腐蚀现象,限制了其催化活性。通常采用在硫化镉表面负载助催化剂的方法,加快自由电子-空穴对的分离,提高其催化产氢速率。多金属氧酸盐与半导体催化剂复合后,可以捕获导带上的电子或是为价带上的空穴与牺牲试剂反应提高活性位点。本论文,利用简易的两步水热法合成Mo S2-graphene/Cd S复合催化剂。可见光光照下,牺牲试剂为20%乳酸溶液探究该复合催化剂的产氢活性。结果表明,M-G/Cd S（NP-NR）复合催化剂相同条件下产氢速率（2.32mmol/h）是单纯硫化镉（0.18mmol/h）的12.4倍。将Keggin型杂多酸盐Na6Si W11O39Co通过水热法负载到Mo S2-graphene/Cd S催化剂表面,合成稳定的Si W11Co/M/G-Cd S催化剂。可见光光照下,牺牲试剂为30%乳酸溶液探究该复合催化剂的产氢活性。结果表明,当多酸Si W11Co负载量为1%时,其产氢速率最高1.7mmol/h.。是相同条件下...
【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
世界能源种类的消耗比较
图 1.2 产氢方法分解水的基本原理可见光光解水产氢的原理：当催化剂吸收能量相当于或高于其禁VB）上的电子因吸收能量跃迁到导带（CB）,所以 CB 上有自由电VB 上。水中氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，水被空穴氧的是，不是所有的半导体都能光解水产氢。光解水产氢的催化剂件:一是,催化剂的禁带宽度应该大于水的电解电位(理论值：1.2带（VB）的位置要高于 O2/H2O 的氧化电位,而导带（CB）的位原电位。
图 1.2 产氢方法1.2 光催化分解水的基本原理图 1.3 为可见光光解水产氢的原理：当催化剂吸收能量相当于或高于其禁带宽度时, 价带（VB）上的电子因吸收能量跃迁到导带（CB）,所以 CB 上有自由电子产生下空穴在 VB 上。水中氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，水被空穴氧化得到。值得说明的是，不是所有的半导体都能光解水产氢。光解水产氢的催化剂应该符下两个的条件:一是,催化剂的禁带宽度应该大于水的电解电位(理论值：1.23eV) ;,催化剂价带（VB）的位置要高于 O2/H2O 的氧化电位,而导带（CB）的位置要低2/H2O 的还原电位。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Visible-light photocatalytic H2 evolution over a series of transition metal substituted Keggin-structure heteropoly blues[J]. WANG ZhenLi,LU Ying,LI YangGuang,WANG ShiMing & WANG EnBo Key Laboratory of Polyoxometalate Science of Ministry of Education,Department of Chemistry,Northeast Normal University,Changchun 130024,China. Chinese Science Bulletin. 2012(18)
[2]Keggin型SiW11O39Co（Ⅱ）（H2O）6-的合成、表征及电化学性质[J]. 徐巧珍,王晓凤,朱泽华,于丹,陈继午,华英杰,王崇太. 海南师范大学学报(自然科学版). 2010(03)
[3]纳米TiO2的掺杂改性及应用进展研究[J]. 张青龙,沈毅,吴国友,李真,朱华. 稀有金属快报. 2005(12)
硕士论文
[1]多酸/硫化锌镉复合光催化剂的制备及其产氢活性研究[D]. 马丽芳.东北师范大学 2014
[2]多酸/半导体复合催化剂的制备及其光解水产氢的催化性能[D]. 胡一铭.东北师范大学 2013
本文编号：3587283
【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
世界能源种类的消耗比较
图 1.2 产氢方法分解水的基本原理可见光光解水产氢的原理：当催化剂吸收能量相当于或高于其禁VB）上的电子因吸收能量跃迁到导带（CB）,所以 CB 上有自由电VB 上。水中氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，水被空穴氧的是，不是所有的半导体都能光解水产氢。光解水产氢的催化剂件:一是,催化剂的禁带宽度应该大于水的电解电位(理论值：1.2带（VB）的位置要高于 O2/H2O 的氧化电位,而导带（CB）的位原电位。
图 1.2 产氢方法1.2 光催化分解水的基本原理图 1.3 为可见光光解水产氢的原理：当催化剂吸收能量相当于或高于其禁带宽度时, 价带（VB）上的电子因吸收能量跃迁到导带（CB）,所以 CB 上有自由电子产生下空穴在 VB 上。水中氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，水被空穴氧化得到。值得说明的是，不是所有的半导体都能光解水产氢。光解水产氢的催化剂应该符下两个的条件:一是,催化剂的禁带宽度应该大于水的电解电位(理论值：1.23eV) ;,催化剂价带（VB）的位置要高于 O2/H2O 的氧化电位,而导带（CB）的位置要低2/H2O 的还原电位。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Visible-light photocatalytic H2 evolution over a series of transition metal substituted Keggin-structure heteropoly blues[J]. WANG ZhenLi,LU Ying,LI YangGuang,WANG ShiMing & WANG EnBo Key Laboratory of Polyoxometalate Science of Ministry of Education,Department of Chemistry,Northeast Normal University,Changchun 130024,China. Chinese Science Bulletin. 2012(18)
[2]Keggin型SiW11O39Co（Ⅱ）（H2O）6-的合成、表征及电化学性质[J]. 徐巧珍,王晓凤,朱泽华,于丹,陈继午,华英杰,王崇太. 海南师范大学学报(自然科学版). 2010(03)
[3]纳米TiO2的掺杂改性及应用进展研究[J]. 张青龙,沈毅,吴国友,李真,朱华. 稀有金属快报. 2005(12)
硕士论文
[1]多酸/硫化锌镉复合光催化剂的制备及其产氢活性研究[D]. 马丽芳.东北师范大学 2014
[2]多酸/半导体复合催化剂的制备及其光解水产氢的催化性能[D]. 胡一铭.东北师范大学 2013
本文编号：3587283
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