ZnS@CdS双层纳米管的可控转化合成及光催化产氢性能

发布时间：2022-07-02 14:03

　　利用太阳光将水转化成氢气是一种有效的制氢手段。形成异质结构,负载助催化剂能够有效地提升其光催化产氢的性能。然而在异质结构中仍旧存在着许多问题。例如:光生载流子在到达物质表面之前就结合在一起;助催化剂的随机分布导致光生载流子的无序流动,从而增加了电子与空穴的复合概率。近年来,科学家们开发了一种先进的光催化制氢策略,构筑具有异质结构和产氢/产氧双助催化剂的中空催化剂。然而,目前在设计合成这种催化剂还存在着许多的问题,如:其封闭的空心球结构会导致扩散阻力增加;贵金属Pt作为电子捕获剂,价格高昂,限制了其实际的应用;除此之外,利用化学沉积法负载的助催化剂会随机地负载在催化剂的内表层与外表层,光生载流子的无序流动增加其复合机率,从而影响其光催化活性。因此设计合成具有开放端口和空间分离结构的非贵金属催化剂显得尤为重要。本论文主要的研究内容如下:1.以水热法合成的ZnO纳米棒为前驱物,利用自模板策略和阴离子交换策略,合成了具有开放端口的ZnS@CdS中空多孔双层异质催化剂。这种开放的端口有利于减少传质阻力,中空多孔的结构有利于增强光的吸收,而其较大的比表面积使其拥有着较多的催化活性位点,而自模板法合... 

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 纳米材料
        1.2.1 纳米材料的发展历程
        1.2.2 纳米材料的结构
        1.2.3 纳米材料的特异性能
        1.2.4 纳米材料的制备方法
    1.3 光催化简述
        1.3.1 光催化的基本概念
        1.3.2 半导体光催化剂
        1.3.3 半导体光催化剂的催化机理
        1.3.4 半导体光催化活性的影响因素及提升途径
        1.3.5 纳米级半导体光催化剂的表征手段
    1.4 光电催化分解水简述
    1.5 本论文的设计思路与内容
第2章 ZnS@CdS双层多孔纳米管的制备及其光催化性能研究
    2.1 前言
    2.2 实验制备
        2.2.1 实验仪器和设备
        2.2.2 实验材料和试剂
        2.2.3 样品的制备
    2.3 结果和分析
        2.3.1 样品的表征
        2.3.2 光催化产氢测试
        2.3.3 光电性能测试
        2.3.4 结果与讨论
    2.4 本章小结
第3章 CoO_x/ZnS@Cd/Ni双层多孔纳米管的制备及其光催化性能研究
    3.1 前言
    3.2 实验制备
        3.2.1 实验仪器和设备
        3.2.2 实验材料和试剂
        3.2.3 样品的制备
    3.3 结果和分析
        3.3.1 样品的表征
        3.3.2 光催化产氢测试
        3.3.3 光电性能测试
        3.3.4 结果与讨论
    3.4 本章小结
第4章 总结与展望
参考文献
发表论文和参与科研情况
致谢



本文编号：3654493