CdS复合光催化材料的制备、改性及其催化产氢性能

来源 :西北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:purplemk
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
自上世纪70年代以来,日本学者本田和藤岛将二氧化钛用于光电催化水转化为H2和O2后,半导体光催化剂技术被广泛的应用于光催化分解水产氢。然而,传统的半导体例如Ti O2仅能吸收占太阳光总量不到4%的紫外光,很大程度上限制了其在光催化分解水技术上的应用。因此研究和开发利用对可见光响应的催化剂,是目前解决此问题的手段之一。金属硫化物材料由于其可以利用可见光,光催化性能较好和低成本等原因而成为最有前途的候选材料。其中,CdS作为一种窄带隙硫化物半导体,对可见光有良好的响应,且价带位置满足半导体分解水产氢的条件,因此在可见光照射下表现出了优异的光催化产氢性能。然而CdS的应用仍受到一定的限制,因为它具有硫化物共有的缺点:光腐蚀严重、光生电子和空穴对的复合率高。通过在光催化过程中可加入牺牲剂能够有效改善光腐蚀;而对于光生电子和空穴的复合,已经采用一些方法如染料光敏化,负载助催化剂,构建异质结等方法。因此本论文主要围绕着改善光腐蚀及光生电子-空穴的复合,对CdS半导体的改性做了以下工作:1.采用透析以及水热法制备的RB-NH-HA@CdS光催化剂。与纯CdS和RB-NH2@CdS相比,RB-NH-HA@CdS在可见光照射下表现出显著增强的光催化活性。由于通过引入荧光聚合物染料组分RB-NH-HA来直接改性的CdS的润湿性。通过接触角测试以及荧光测试表明RB-NH-HA@CdS具有亲水性和光学特性的双重促进作用,能够促进光诱导载体的转移和分离,且在光敏化程中,能够产生基态以及激发态的电子,这种情况下为光生载流子的迁移提供了更多传输路径,从而提高光生电子和空穴的分离效率。2.利用一步溶剂热法制备CdS NRS@Ni Silicate复合材料。通过SEM、XRD以及TEM表征等一系列表征,证明成功制备了CdS NRS@Ni Silicate复合光催化剂,而且该合材料性能的提高可能归因于负载Ni Silicate作为助催化剂,促进了光生电子和空更好的分离,而且Ni Silicate作为保护层,有效的抑制了CdS的光腐蚀,从而提高了光催化分解水产氢效率。3.采用沉淀法制备了AgVO3/CdS(x%)复合光催化剂。通过SEM、TEM、BET以及XRD等一系列表征,证明成功制备了AgVO3/CdS(x%)复合光催化剂。当负载AgVO3量为3%时,AgVO3/CdS(3%)样品的光催化产氢性能最优。这可能是由于负载AgVO3后,增大了比表面积。因此能够为光催化反应提供更多的反应位点。同时p-n异质结的构建大大提高了光生电子-空穴的分离效率,从而使光催化剂具有更高的光催化产氢活性。
其他文献
中国传统城镇的构成明显区别于西方城镇,有其独特的美学原则[1]。其规划建设中,风景营建的意识贯穿始终。古人营城前首要观察自然山水环境,除军事防御、防灾避险、礼制制度及生活生产的功能需求外,在民众的游赏游憩公共活动场所、风景构筑要素布局、理想景观营造、人文思想精神表达等方面,通过体察寻胜构建,进行风景的发掘和营建。在长期实践中,逐渐将“形胜”的地景文化理念用于城镇风景营建,积累起对城镇自然形胜进行感
在传统犯罪全面网络化和异化、网络犯罪产业化和精细化及网络空间“去中心化”的背景下,利用网络平台和工具实施的“海量实施低量损害”的传播违法犯罪信息的行为应当受到刑法规制。在此背景下,非法利用信息网络罪的设立具有较为重要的意义。但是,本罪中还存在着不少司法疑难问题,需要进行深入分析并解决。本文分为三个部分,第一部分论述了本罪的基本理论。本罪是利用信息网络实施的,以“违法犯罪”活动信息为内容的,发布信息
本文针对目前海产品低温暂养池水质较差,废水处理影响环境质量等问题,基于生物脱氮和吸附原理,建立一种工艺简单、科学合理的低温硝化反硝化菌的驯化和富集培养装置;同时以玉米芯为生物膜载体和反硝化碳源,构建新型吸附材料(玉米衣)低温暂养水处理装置,并研究低温暂养水净化效果及其机理。低温菌种的富集培养和水体净化装置构建,对改善海产品暂养池水质,提高海产品存活率和环境质量具有重要意义。主要研究结论如下:(1)
药品和个人护理用品(Pharmaceuticals and personal care products,简称PPCPs)作为新兴微量有机污染物,目前已在世界范围内的地表水、地下水、污水厂出水、饮用水甚至土壤中均被不同程度地检出。PPCPs在水环境中稳定存在会对生态系统及人类健康造成一定的危害,近十年来已经引起研究人员的广泛关注。他汀类药物是一类常见的血脂调节剂,主要用于降低血清、肝脏、主动脉中的
随着全球经济贸易合作的不断增多,万物互联互通的流通特质不断深化,流通是国际经贸往来的重要基础,港口是国际贸易和全球物流的核心枢纽,亦是国际贸易流通的重要载体。港口物流的良好发展是海洋经济的发展趋势,也有助于搭建国内外双循环的国际航运新发展格局。故此,港口物流发展建设成为一个日益热烈的话题,本文根据港口物流的运行效率情况,结合港口实际生产状况,积极探索提升港口物流效率的良好途径,对发展建设港口物流具
焊接和切割分别是工业上使材料相互连接及分割的两种基本工艺,两者被广泛应用于土建、机械和材料加工领域。然而,两者加工过程中产生有毒有害的烟尘颗粒物,同时也是制约焊接和切割技术应用与发展的主要原因,烟尘颗粒物常弥漫扩散在内部空间,造成加工场所的工作条件极其恶劣,对作业人员的身体健康造成严重威胁。本课题以实际工程案例为背景,研究对象为三所不同类型的产尘车间,第一个是某学校内的焊接实训车间,针对该车间的三
类固醇激素是以胆固醇为底物,在一系列类固醇合成酶的催化下合成的,在性别分化、性腺发育和内分泌稳态等多个方面起着举足轻重的作用。胆固醇需从细胞质基质转至线粒体内膜参与反应,该转运过程是类固醇激素合成的首个速控步,依赖于类固醇合成急性调节蛋白(Steroidogenic acute regulatory protein,StAR)。在哺乳类仅发现一个StAR基因,其作用在人类和小鼠模型中已有许多报道;
高分子材料主要包括热塑性材料和热固性材料,其中热塑性材料主要由线性链段构成其主体结构,可在高温下进行形状重塑;热固性聚酯材料主要由交联网状构成其主体结构,是一次性成型不可重复加工材料,造成资源浪费和环境污染。另外,现存高分子原料绝大多数来自于石油,石油原料不可再生,且日益匮乏。因此,我们开展以下工作来解决上述问题。1、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是聚酯材料的一种重要分类,属于石油基高分子材料,在
空压机作为一种在纺织领域应用广泛的压缩空气生产设备,能源消耗较为严重,但也存在着巨大的节能潜力。本文以咸阳某纺织厂离心式空压机组为研究对象,将进气预处理设备与空压机相结合,从理论分析到实际应用,研究了进气参数对空压机组能耗的影响。同时对入口空气预处理设备进行了选择与设计,并对预处理前后空压机系统进行了能耗和经济性分析。首先,对该纺织厂进行多次调研发现离心式空压机进气口温湿度较高,通过对离心式空压机
在传统的室内家居设计领域,需要设计师根据业主的喜好,为业主搭配整套家居设计素材并根据实际的户型进行布局。这就要求设计师具有良好的专业培训背景以及丰富的行业经验,会造成家居设计工作入行门槛高,设计周期长。近年来,随着人工智能理论研究的不断深入,使得设计一套智能化的家居布局搭配系统成为可能。本文基于室内设计软件和人工智能技术,研究并实现了一套智能化的家居布局搭配系统,能够实现空间的智能布局以及家居素材