CdS基復合光催化劑的制備及其光催化性能研究.pdf

1、隨著社會高速發(fā)展,環(huán)境污染和能源短缺已成為當今社會的重要研究課題。氫氣的生產(chǎn)和污染物的降解已經(jīng)成為光催化化學發(fā)展的動力和基礎。在解決環(huán)境和能源問題的眾多方法中,利用太陽能光催化分解水制氫已被認為是最具吸引力的方法之一。在過去的幾十年中,眾多的光催化劑已經(jīng)被報道,但只有少數(shù)的光催化劑可以響應可見光。因此,制備高效率、新型硫化物可見光催化劑,是滿足未來能源和環(huán)境要求的必然。
　　本論文采用超聲法制備復合光催化劑,通過XRD、UV-vi

2、s、SEM、EDX、TEM、BET、XPS、GC-MS、熒光光譜分析和催化性能測試對半導體材料的形貌結(jié)構(gòu)和催化活性進行系統(tǒng)的研究。
　　通過超聲法制備CdS/ZnS/In2S3微米球復合光催化劑,研究發(fā)現(xiàn)該材料為微米球形貌,直徑為0.5-1μm,且存在大量的CdS和ZnS納米晶,其尺寸為5-10nm。以 Na2SO3和 Na2S為催化反應的犧牲劑,在可見光(λ>400nm)照射和無貴金屬負載下,測試光催化制氫性能,其制氫速率為8.

3、1mmol·h?1·g?1,在420nm單波長光照射下,表觀量子產(chǎn)率為40.9％。
　　采用超聲法制備 CdS/In2S3/CoS復合光催化劑,研究發(fā)現(xiàn)該材料為納米顆粒,存在大量的納米晶,其尺寸為5-10nm。在可見光(λ>400nm)照射和無貴金屬負載下,系統(tǒng)研究反應時間、光催化劑的用量、CdS組分復合量以及犧牲劑比例對催化制氫活性的影響。在最優(yōu)反應條件下,制氫速率達4.53mmol·h?1·g?1,在420nm單波長光照射下,

4、表觀量子產(chǎn)率為23.76%。
　　在沒有表面活性劑和模板劑情況下,用超聲法制備核殼納米多孔MoO3/CdS復合光催化劑。該材料為核殼結(jié)構(gòu)的納米球,直徑約為300nm,MoO3富集于核殼結(jié)構(gòu)的核心,CdS為核殼結(jié)構(gòu)的殼層部分,其尺寸在95-105nm,且存在大量CdS納米晶均勻鑲嵌在納米球中,納米晶尺寸為5-10nm。在可見光(λ>400nm)照射和無貴金屬負載下,制氫速率達5.25mmol·h?1·g?1,在420nm單波長光照射