硫化镉锌负载金属磷化物光催化剂的制备及性能研究

发布时间：2023-02-14 18:50

　　为了应对越来越严重的能源问题和环境问题,氢能作为一种环境友好且可持续使用的能源受到越来越多的关注。被研究最多的能利用太阳能光解水产生氢气的光催化剂是TiO₂,而TiO₂具有禁带宽度较宽、只能对紫外光响应的缺点,导致其对太阳能利用率较低。硫化镉锌的禁带宽度较窄,能在可见光下响应,从而大大提高了对太阳光的利用率。最近,许多文献报道了不含贵金属的助催化剂来提高半导体的光催化光解水性能。因此,我们设计了三种助催化剂来提升半导体的催化活性。(1)CoP/Zn0.5Cd0.5S通过两步法将CoP原位负载在Zn_0.5Cd_0.5S上,通过XRD、TEM、HRTEM、DRS和XPS来表征CoP/Zn_0.5Cd_0.5S的化学性能和光物理性能。其中5%含量的复合催化剂性能最高,产氢速率在可见光条件下高达734μmol·h^-1,是纯Zn_0.5Cd_0.5S的20倍。同时我们提出了一种可能的光催化机理,对其它助催化剂的...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
引言
第1章 绪论
    1.1 光催化技术的基本简介
        1.1.1 光催化反应的基本原理
        1.1.2 半导体光催化剂的改性
        1.1.3 光催化技术的应用
    1.2 硫化镉锌光催化剂的半导体的研究进展
        1.2.1 硫化镉锌常见形貌控制
        1.2.2 硫化镉锌的改性
    1.3 金属磷化物的研究现状及研究进展
    1.4 本课题的研究内容及意义
第2章 CoP/Zn_0.5Cd_0.5S纳米棒复合光催化剂的制备及光催化性能研究
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 样品的制备
        2.2.2 样品的表征
    2.3 样品的表征结果分析
        2.3.1 样品的XRD结果测试分析
        2.3.2 样品的TEM和面扫描分析
        2.3.3 样品的DRS表征
        2.3.4 样品的XPS表征
        2.3.5 样品的光催化产氢性能结果分析
        2.3.6 样品的稳定性分析
        2.3.7 光催化机理研究
        2.3.8 样品的SPV分析
    2.4 本章小结
第3章 Ni₂P/Zn_0.5Cd_0.5S纳米棒复合光催化剂的制备及光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 样品的制备
        3.2.2 样品的表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 样品的XRD结果分析
        3.3.2 样品的TEM分析
        3.3.3 样品的DRS分析
        3.3.4 样品的XPS分析
        3.3.5 样品的光催化产氢性能结果分析
        3.3.6 样品的稳定性分析
        3.3.7 样品的量子效率结果分析
        3.3.8 光催化反应机理分析
    3.4 本章小结
第4章 Co_x Mo_1-x S/Zn_0.5Cd_0.5S复合光催化剂的制备及光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 样品的制备
        4.2.2 样品的表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 样品的XRD分析
        4.3.2 样品的TEM分析
        4.3.3 样品的DRS分析
        4.3.4 样品的XPS分析
        4.3.5 样品的光催化产氢性能结果分析
        4.3.6 样品的稳定性分析
        4.3.7 光催化机理研究
    4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
附录 A硕士期间取得的学术成果
致谢



本文编号：3742819