三维石墨烯负载CdS光解水制氢的研究

来源 :第十四届全国太阳能光化学与光催化学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yaoyao2048
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  能源枯竭和环境问题警醒人们加快新能源开发的脚步.氢能源无碳无污染的特点,使其成为公认的清洁能源.作为一种有效的制氢方法,太阳能光解水制氢可利用半导体光催化剂将太阳能直接转化为化学能,直接以氢能源的形式储存起来.在众多半导体催化剂中,CdS 具有较宽的光谱响应范围,可以利用可见光进行光解水反应,是一种优良的光催化剂.但也存在量子转化率低,容易光腐蚀的缺点.研究者们通过制备不同形貌的CdS 催化剂,引入助催化剂,合成固溶体复合催化剂等方法,为进一步改进了CdS 催化剂的产氢活性,降低了CdS 材料的光腐蚀性.石墨烯材料的高电子迁移速率使其成为光电研究领域的重要材料.以石墨烯为载体负载CdS 制备复合催化剂可以降低光生电子和空穴的复合率[1].本论文制备了一种以有机微球为支架,表面包覆石墨烯,再在微球表层生长CdS催化剂.该方法可以降低石墨烯的团聚,降低CdS 催化剂的光腐蚀性,有效促进光生电子和空穴的分离,提高CdS 催化剂的产氢活性.复合催化剂的活性测试显示,复合催化剂较CdS 催化剂的活性有较大提高,且催化剂具有良好的稳定性,平均产氢速率可以达到3852.4 μmol g-1h-1.
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采用水热合成法,在不添加任何助剂的情况下,制备了Ti3+自掺杂的由锐钛矿相TiO2 颗粒和金红石相TiO2 纳米棒构成的TiO2(A)/TiO2(R)异质结。采用X-射线衍射、透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜、X-射线光电子能谱等研究了材料的结构、形貌及组成。以次甲基蓝和罗丹明B 溶液为模拟废水,考察了样品的可见光光催化降解性能。结果表明,水热处理温度对材料的结构、形貌以及Ti3+的含量有重要
Silver halide AgX(X = Cl,Br,I)had attracted wide attention for its excellent photocatalytic behaviors in the degradation of organic pollutants,antibiosis and the reduction of carbon [1-3].Unfortunatel
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典型新兴有机污染物对羟基苯甲酸酯(parabens),又称尼泊金酯,是目前世界上用途最广、用量最大、使用频率最高的一类防腐剂,广泛用于食品、药品、化妆品及各类儿童制品中等。随着生产加工与日常使用,大量的对羟基苯甲酸酯进入环境介质中,且在各种介质中均有检出,尤其是水体中更为普遍。研究表明这类污染物具有一定的雌激素活性,可损伤生殖系统,诱发乳房癌等疾病,是一类具有环境内分泌干扰效应的有机污染物。此外,
1972 年,日本科学家Fujishima和Honda[1]首次发现光照射TiO2电极分解水制氢的现象,吸引了众多学者对其进行系统深入的研究.TiO2由于具有良好的稳定性、较高的光催化活性及环境友好等优点,被广泛应用于环境保护和新型能源的研究中[2].TiO2光催化活性的高低与其晶相、尺寸和形貌等物化性质直接相关[3].合理的调控其晶型和形貌,是研制高效TiO2光催化剂的重要手段之一.
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单斜晶相结构的钒酸铋(BiVO4)是一种具有高活性的可见光响应型催化材料.制备方法对BiVO4的晶相结构、比表面积、晶粒尺寸和形貌等性质有重要影响,并进而影响其光催化性能.采用不同的制备方法(例如共沉淀法、水热法、化学沉积法、有机分解法和超声化学法等)可获得单斜晶相结构和不同形貌的BiVO4,例如:管状、线状、球型、片状、带状、空心和板状BiVO4.但所得的绝大多数BiVO4都是纳微米级的体相材料