Al-HMS分子篩孔道內(nèi)組裝納米半導(dǎo)體及光催化性能研究.pdf

1、本世紀(jì)人類將面臨化石能源短缺給全球經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展帶來的嚴(yán)重挑戰(zhàn)，氫能有望成為可替代能源而倍受國際社會的普遍關(guān)注。本文合成了一類新的納米半導(dǎo)體-分子篩(CdS/Al-HMS)復(fù)合型光催化先進(jìn)材料，并將其應(yīng)用于太陽能可見光光催化制氫的探索性研究。 論文對納米半導(dǎo)體-分子篩復(fù)合型催化劑的制備及光催化分解水制氫領(lǐng)域的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了較為詳細(xì)的綜述。制備了Cr、Ti、Al摻雜的HMS介孔分子篩。利用Al-HMS分子篩孔道限域生長CdS

2、量子點(diǎn)的方法合成了CdS/Al-HMS復(fù)合催化劑。對CdS/Al-HMS復(fù)合催化劑進(jìn)行Pt和Ru負(fù)載，合成了貴金屬負(fù)載的Pt/CdS/Al-HMS、Ru/CdS/Al-HMS兩類催化劑。通過XRF、N2吸附-脫附、XRD、TEM、IR和UV-Vis手段對該類分子篩催化劑系統(tǒng)地進(jìn)行了表征。XRD結(jié)果表明，CdS組裝進(jìn)Al-HMS分子篩孔道后在譜圖2θ=2°～4°區(qū)域出現(xiàn)(100)晶面的特征衍射峰，表明孔道修飾后的催化劑保持了原有的Al-H

3、MS分子篩類六方或蚯蚓狀的孔道結(jié)構(gòu)。N2吸附-脫附結(jié)果表明，當(dāng)納米CdS嵌入Al-HMS孔道后引起Al-HMS的比表面積下降。同時，UV-Vis漫反射光譜發(fā)生藍(lán)移，TEM結(jié)果表明，納米CdS的粒徑約3nm左右。 考察了以甲酸作為犧牲劑體系條件下，各種催化劑在紫外及可見光條件下的光催化分解水產(chǎn)氫性能。在紫外光照射下，Cr摻雜的Cr-HMS催化劑在Cr/Si=0.009時具有最高的紫外產(chǎn)氫活性，Ti摻雜的Ti-HMS分子篩催化劑在T