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光催化作为一种绿色健康的新兴技术,被认为是一种潜在有效的清洁能源转化技术。金属氧化物与硫化物半导体光催化材料,由于其廉价、易制备、光氧化还原能力强等优点广泛用于光催化分解水制氢领域。但由于金属氧化物和硫化物在光催化分解水反应过程中,容易发生光腐蚀。如ZnO与ZnS在光催化分解水制氢中为了抑制光腐蚀,提高光催化制氢的稳定性,采取在反应体系中添加牺牲剂的方法。但是添加牺牲剂不仅增加了运行成本,而且抑制了反应体系中氧气的产生,不利于光催化技术的应用。因此,研究高效稳定的异质结构光催化分解纯水具有重要意义。本论文以ZnS-ZnO异质结构为基础,通过形貌结构调控,表面与界面结构修饰以及助催化剂优化等方法构建新型的ZnS-ZnO异质结构光催化制氢材料。最终实现了光催化分解纯水化学计量比产氢产氧。首先,通过酸碱度调控获得ZnO纳米片。以ZnO纳米片为前驱体,硫代乙酰胺为硫源,通过离子交换法将ZnO纳米片进行硫化处理形成ZnS层。获得ZnS-ZnO片状异质结构光催化材料。ZnS-ZnO异质结构保留了纳米片状形貌,有利于缩短光生电子-空穴的迁移距离,降低复合率,且有效增加了反应活性位点。相比于纯相的ZnO和ZnS,ZnS-ZnO异质结构展现出良好的光催化分解纯水的产氢性能。通过助催化剂Pt纳米颗粒的负载,ZnS-ZnO异质结构展现出光催化分解纯水同步的产氢产氧。并通过一系列电子顺磁共振谱证明了固态Z型载流子迁移机制成功在ZnS-ZnO片中实现。为解决ZnS-ZnO在光催化分解水中产氢产氧不能达到化学计量比,进一步优化和改善ZnS与ZnO的界面及表面原子状态。以乙二醇为溶剂,采用溶剂热法合成出直径小于25 nm的ZnO纳米球。然后,以硫代乙酰胺为硫源,通过离子交换法常温下将ZnO纳米球硫化得到ZnS@ZnO核壳异质结构球光催化材料。为了提高ZnS@ZnO异质结构光催化材料分解纯水的稳定性,采取高温煅烧对异质结构球的界面与表面原子结构强化处理。热处理后,ZnS@ZnO异质结构球表现出良好的稳定性。在负载Rh作为助催化剂后,Rh/ZnS@ZnO核壳异质结构球实现了持续稳定的光催化分解纯水化学计量比产氢产氧,且光催化分解纯水效率也得到显著的提升。最后,为了探索不同助催化剂对ZnS@ZnO异质结构的作用关系。我们对比研究了单助催化Au、Pt、Rh和RuO2,以及组合助催化剂对ZnS@ZnO异质结构光催化分解纯水性能的影响。