硫化物基复合光催化材料的设计合成及光解水制氢性能研究

发布时间：2025-02-07 17:50

　　在科技如此发达的社会,我们使用的主要能源依然是化石燃料。然而,化石能源的大量消耗在全球范围内造成了严重的能源短缺和环境污染。因此,发展可再生的清洁能源对人类社会的可持续发展具有重要的意义。在众多的可再生能源中,太阳能是最大的可探索能源,而氢能是一种具有高燃烧热值的可再生清洁能源。以地球上丰富廉价的水为原料,在太阳光的照射下,利用半导体光催化技术将水分解制取清洁氢能源,不仅对解决日益严重的能源和环境问题提供了一种新思路,同时对于进一步促进氢能源的工业化进程具有重要推动作用。然而,在实际应用过程中,催化剂较低的量子效率依然严重制约着光催化分解水制氢技术的商业化应用,开发和构筑具有高催化活性的半导体光催化材料显得尤其重要。本文利用不同的合成方法制备出三种类型异质结构的硫化物基半导体光催化材料(Cu₂（OH）₂CO₃/Zn_0.5Cd_0.5S,MoS₂/RGO/Mn_0.5Cd_0.5S,Mn_0.5Cd

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【部分图文】：

图1-1传统异质结光催化系统[5]

3图1-1传统异质结光催化系统[5]Fig.1-1Traditionalheterojunction-typephotocatalyticsystem.植物的光合作用就类似于Z-体系光催化过程，可以将水和二氧化碳转化为碳水化合物和氧气，如图1-2所示。Z-体系光致激发过程包含两部....

图1-2Z-体系光催化系统[5]

4等合成了Z-体系复合型光催化剂CdS-Au-BiVO4来降解罗丹明B（RHB），降解性能得到了大大提高[6]。Veldurthi等合成了LaVO4/BiVO4复合光催化剂，Ag作为电子转移介质，产氢速率达到了55.8μmolh1[7]。Fu等和Yu等都是采用WO3与g-C3N4....

图3-1所合成样品的XRD图谱

制备Cu2(OH)2CO3样品的XRD光谱和其标准卡片JCPDSno.41-1390一致，未发现其它杂质峰。同时，Cu2(OH)2CO3的特征衍射峰比较弱，可能与其较低结晶度或在合成样品过程中存在一些微晶有关。对于纯ZCS样品，它的XRD衍射峰与标准卡片....

图3-3样品5Cu/ZCS在(a)区域对应的EDS图(b-g)

19图3-3样品5Cu/ZCS在(a)区域对应的EDS图(b-g)Fig.3-3CorrespondingEDSmapping(b–g)of5Cu/ZCScompositeattheregionshownin(a).3.3.4样品的XPS分析采用XPS对5Cu/ZCS复合光催化材....

本文编号：4031070