【摘 要】
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随着社会对化石能源的需求日益剧增,能源稀缺问题和环境污染问题愈发严重。氢能作为一种高热值的清洁可再生能源,可以有效替代化石燃料。光催化产氢技术是一种可持续的能源生产技术,是能够有效处理能源与环境问题的方法之一。硫化镉（Cd S）作为一种典型光催化剂,其合适的禁带宽度,符合诸多光催化反应的能带位置,使Cd S成为研究的焦点。但是由于Cd S存在着严重的光腐蚀,光生载流子的分离效率低,光生电子转移速率
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随着社会对化石能源的需求日益剧增,能源稀缺问题和环境污染问题愈发严重。氢能作为一种高热值的清洁可再生能源,可以有效替代化石燃料。光催化产氢技术是一种可持续的能源生产技术,是能够有效处理能源与环境问题的方法之一。硫化镉（Cd S）作为一种典型光催化剂,其合适的禁带宽度,符合诸多光催化反应的能带位置,使Cd S成为研究的焦点。但是由于Cd S存在着严重的光腐蚀,光生载流子的分离效率低,光生电子转移速率慢等缺点,限制了Cd S在光催化领域的广泛应用。为了解决这些问题,本文通过负载助催化剂,提高了Cd S的光吸收范围,提升了光生电子的转移速率和光生载流子的分离效率。具体工作如下:成功制备出Ni/Ni3C/Cd S复合材料,通过性能测试证明其具有优异的光催化性能。其中,最优配比的产氢性能是15247μmolg-1h-1,是纯Cd S的381倍,通过循环实验,证明了该光催化材料的稳定性。此外,在光催化降解实验中,60分钟内对土霉素和左氧氟沙星的降解率分别为91%和89%。Ni的纳米颗粒修饰后的Ni3C纳米片,能够使提升光生电子的转移速率,使光生电子更快的跃迁至表面,参加光催化反应,提升Cd S的光催化活性。采用水热法和煅烧法制备出Ni S2/Mo S2/Cd S复合材料,光催化性能有着不同程度的提升。最优配比的产氢效率是8452μmolg-1h-1,是纯Cd S的211倍。通过循环实验验证了优化后的Cd S有着良好的稳定性。此外,在光催化降解实验中,90分钟内对土霉素和左氧氟沙星的降解率分别为93%和80%。由于Ni S2/Mo S2是片状结构,能够提供更多的活性位点,并且其优异的导电性可以促进了光生电子的转移,实现了光生载流子的有效分离,提升Cd S的光催化活性。
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