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半导体光催化技术作为最具吸引力和最环保的技术之一,被认为是解决全球能源短缺和环境污染等问题的潜在策略。在半导体光催化剂方面,具有层状结构的三元金属硫化物硫铟锌(ZnIn2S4)以其优异的可见光吸收、高化学耐久性和低成本而成为研究热点。然而,由于可见光吸收范围有限以及光激发的电子和空穴复合速率快,单体ZnIn2S4的光催化活性并不理想。为了提高ZnIn2S4材料的光催化性能,本论文通过引入非贵金属助催化剂、固态电子介质以及构筑Z型异质结来解决单体ZnIn2S4纳米片中电荷载流子迁移和分离等问题,并通过一系列的材料表征以及光催化活性评估实验对制备的复合光催化剂进行了深入的研究。具体可分为以下三部分工作:(1)通过两步法构建2D/2Dβ-Ni S/ZnIn2S4光催化体系用于可见光下高效的光催化产氢。β-Ni S/ZnIn2S4复合物的物理和化学特性通过XRD、SEM、TEM、XPS、DRS等进行了表征。结果表明,所制备复合光催化剂中ZnIn2S4纳米片和助催化剂β-Ni S纳米片之间具有良好的界面接触,有利于电荷的转移及分离。在可见光下,3%Ni S/ZIS展现出最佳的产氢速率为13.43 mmol g-1 h-1,约为单体ZnIn2S4纳米片的10倍,并且复合光催化剂表现出出色的光催化稳定性。最后根据表征和光催化活性结果,提出了可能的电荷转移机理。(2)通过水热辅助磷化法在二维RGO表面锚定Co P纳米片以合成Co P/RGO复合助催化剂,之后通过简单的机械混合法构建了Co P/RGO/ZnIn2S4光催体系。通过XRD、SEM、TEM、XPS、DRS等对Co P/RGO和Co P/RGO/ZnIn2S4纳米复合材料的晶形结构、微观形貌、化学状态及光吸收特性进行了研究。通过光催化活性评估实验考察了Co P/RGO/ZnIn2S4复合物的光催化性能。在可见光下,4-CRZ复合光催化剂表现出最佳的产氢速率为18.73 mmol g-1 h-1,比单体ZnIn2S4纳米片高出近13.8倍。通过光电化学测试研究了Co P/RGO/ZnIn2S4复合物中电子转移路径,并提出了相应的光催化反应机理。(3)以RGO纳米片作为固体电子介质构建了α-Fe2O3/RGO/ZnIn2S4全固态Z型异质结。α-Fe2O3/RGO/ZnIn2S4中紧密的界面接触确保了ZnIn2S4和α-Fe2O3之间电荷载流子的有效流动,实现高效的光催化全分解水。通过优化各组分比例,在可见光照射下,3-FRZ样品光催化全分解水H2和O2析出速率为616μmol·g-1h-1和275.3μmol·g-1 h-1,是单体ZnIn2S4和α-Fe2O3的2.3倍和10倍。另外,在可见光下,3-FRZ样品对双酚A的降解效率高达97.2%。通过荧光测试和光电化学测试探究了α-Fe2O3/RGO/ZnIn2S4复合物中电荷转移路径,并提出了相应的光催化反应机理。