硫化镉基复合光催化剂及其分解水制氢的研究

发布时间：2023-02-18 14:53

　　能源与环境是人类面临的永恒挑战。利用半导体材料将无穷尽的太阳能转化为洁净的氢能源被认为是解决能源环境问题的重要途径之一。CdS是一种典型的宽带隙半导体且具有合适的带隙,因此被广泛应用于光电催化领域。但纯CdS会因其体内光生电子-空穴对的快速复合以及在光照下的光腐蚀问题而表现出非常低的光催化活性。因此,本论文基于CdS半导体光催化剂通过搭载其它过渡金属材料为助催化剂形成二元/三元复合催化材料,评估各助催化剂的搭载情况对CdS光催化制氢活性的影响,同时考察复合催化剂的循环稳定性,进一步探讨了可能的光催化水解制氢机理。主要工作概括如下:(1)通过锂离子嵌入的方法制备了金属相的1T-MoS2,再通过普通水热法成功制备了二元复合材料1T-MoS2/CdS。研究不同掺杂比例下的产氢性能,结果表明1T-MoS2的含量达到5 wt.%时其光催化产氢速率最高,达到1195.8 μmol·h-1·g-1。(2)通过温和热磷化方法制备了 CoP,再与CdS简单物理混合后得到二元复合材料CoP/CdS,并研究了不同掺杂比例下的产氢活性。结果表明,CoP含量达到10 wt.%时的光催化产氢速率达到23.59 m...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光催化的基本原理
    1.3 影响光催化活性的主要因素及改善途径
        1.3.1 主要因素
        1.3.2 改善途径
    1.4 CdS半导体光催化剂
        1.4.1 CdS光催化剂的合成方法及改性
        1.4.2 CdS基多元复合材料的研究进展
    1.5 本论文的选题依据及主要内容
        1.5.1 本论文的选题依据
        1.5.2 本论文的主要内容
第2章 1T-MoS₂/CdS二元复合光催化剂的制备及光解水制氢性能
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂和设备
        2.2.2 样品制备与表征
        2.2.3 光催化实验
    2.3 实验结果与分析
        2.3.1 表征与测试
        2.3.2 光催化制氢测试
    2.4 本章小结
第3章 CoP/CdS二元复合光催化剂的制备及光解水制氢性能
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂和设备
        3.2.2 样品制备与表征
        3.2.3 光催化实验
    3.3 实验结果与分析
        3.3.1 表征与测试
        3.3.2 光催化制氢测试
    3.4 本章小结
第4章 NiS/CdS二元复合光催化剂的制备及光解水制氢性能
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂和设备
        4.2.2 样品制备与表征
        4.2.3 光催化实验
    4.3 实验结果与分析
        4.3.1 表征与测试
        4.3.2 光催化制氢测试
    4.4 本章小结
第5章 NiS/CdS-RGO三元复合光催化剂的制备及光解水制氢性能
    5.1 前言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂和设备
        5.2.2 样品制备与表征
        5.2.3 光催化实验
    5.3 实验结果与分析
        5.3.1 表征与测试
        5.3.2 光催化制氢测试
        5.3.3 可能的光催化机制
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
个人简历和攻读硕士期间发表的学术论文



本文编号：3745178