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构建共价三嗪框架/氮掺杂碳包覆氧化亚铜S型异质结促进光催化制氢
1
作者 黄凯辉 陈德俊 +4 位作者 张欣 沈荣晨 张鹏 许第发 李鑫 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第12期19-20,共2页
开发用于制氢的高效光催化剂在可持续能源研究中至关重要。本研究设计并制备了一种具有S型异质结结构的共价三嗪框架(CTF)-Cu_(2)O@NC复合材料,旨在提高光催化制氢的效率。由于氮掺杂碳(NC)层和S型异质结的协同效应,复合物的光吸收能力... 开发用于制氢的高效光催化剂在可持续能源研究中至关重要。本研究设计并制备了一种具有S型异质结结构的共价三嗪框架(CTF)-Cu_(2)O@NC复合材料,旨在提高光催化制氢的效率。由于氮掺杂碳(NC)层和S型异质结的协同效应,复合物的光吸收能力、电子-空穴分离效率和产氢活性显著增强。该系统的结构和光电化学表征表明,S型异质结不仅提高了光生载流子的分离效率,而且还保持了很强的氧化还原能力,从而进一步促进了光催化反应。此外,NC层可以同时减少Cu_(2)O的光腐蚀并促进电子转移。实验结果表明,CTF-7%Cu_(2)O@NC复合材料在可见光照射下表现出优异的制氢性能,达到15645μmol·g^(-1)·h^(-1),大大超过了纯CTF的光催化活性(2673μmol·g^(-1)·h^(-1))。这项研究为开发高效、创新的光催化材料提供了一种新方法,有力地支持了可持续氢能源的发展。 展开更多
关键词 光催化制氢 Cu_(2)O@NC 共价三嗪框架(CTF) S型异质结 氮掺杂碳
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石墨相氮化碳的改性及其在光催化制氢领域的研究进展
2
作者 张元飞 陈卉 +2 位作者 王盛勇 王彩云 张彦峰 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期85-89,96,共6页
氢能作为21世纪最清洁的能源,备受关注。利用太阳能催化制氢,是绿色低碳制氢技术之一。石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))因其合适的电子能带结构、热稳定性好、经济、环保等优点,是光催化制氢领域研究热点,被认为是最具潜力的半导体光催化剂... 氢能作为21世纪最清洁的能源,备受关注。利用太阳能催化制氢,是绿色低碳制氢技术之一。石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))因其合适的电子能带结构、热稳定性好、经济、环保等优点,是光催化制氢领域研究热点,被认为是最具潜力的半导体光催化剂之一。通过对g-C_(3)N_(4)结构的改性,可改善其比表面积小、光谱响应范围窄、光生载流子复合率高等问题,提高光催化制氢效率。介绍了g-C_(3)N_(4)光催化机理及制备,g-C_(3)N_(4)的改性及其在光催化制氢领域的研究进展。其中3种改性方式包括能带结构调控、形貌调控和异质结的构建。基于以上,对未来研究工作的方向与前景进行了展望,可为开发高性能改性g-C_(3)N_(4)光催化剂分解水制氢提供参考。 展开更多
关键词 改性氮化碳 光催化制氢 氢气
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CdS纳米颗粒修饰黑色Ti^(3+)/TiO_(2)纳米管用于高效光催化制氢研究
3
作者 汤振国 张楠 +2 位作者 刘晓燕 王开鹰 余志超 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期104-108,114,共6页
使用高效分级的半导体光催化剂进行光催化分解水产氢是解决目前面临的能源和环境危机的一个很有前景的策略。在这项工作中,通过阳极氧化法和NaBH 4氢化还原TiO_(2)纳米管阵列以及溶热法设计并制备立方稳态闪锌矿CdS NPs修饰于黑色Ti^(3+... 使用高效分级的半导体光催化剂进行光催化分解水产氢是解决目前面临的能源和环境危机的一个很有前景的策略。在这项工作中,通过阳极氧化法和NaBH 4氢化还原TiO_(2)纳米管阵列以及溶热法设计并制备立方稳态闪锌矿CdS NPs修饰于黑色Ti^(3+)/TiO_(2)纳米管的三元复合光催化剂。从扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)的分析结果中可以确认CdS NPs在Ti^(3+)/TiO_(2)纳米管中的负载情况。样品BTC-1∶1表现出较高的催化性能(氢气生成率为2.77mmol/(g·h),明显高于B-TiO_(2)和CdS,分别约13倍和3.6倍)。构建异质结可以拓宽可见光的响应范围,也可以分离电子-空穴对,同时保留较高的电子-空穴氧化还原电位用于光催化反应。该研究为制备高效光解水产氢材料提供了合理的设计。 展开更多
关键词 黑色TiO_(2)纳米管阵列 Ti^(3+) 缺陷 CdS纳米颗粒 异质结 光催化制氢
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TiO_(2)/(Ti_(0.25)Mn_(0.25)Co_(0.25)Ni_(0.25)Zn_(0.25))_(3)O_(4)纳米复合材料的光催化制氢性能研究
4
作者 谢云凤 靳长清 姚海刚 《西安工业大学学报》 2024年第6期714-723,共10页
为了解决TiO_(2)纳米材料空穴复合率高以及光稳定性不好等问题,采用溶液燃烧法首次成功制备(Ti_(0.25)Mn_(0.25)Co_(0.25)Ni_(0.25)Zn_(0.25))_(3)O_(4)高熵氧化物纳米颗粒;然后再利用固相反应法制备TiO_(2)/(Ti_(0.25)Mn_(0.25)Co_(0.2... 为了解决TiO_(2)纳米材料空穴复合率高以及光稳定性不好等问题,采用溶液燃烧法首次成功制备(Ti_(0.25)Mn_(0.25)Co_(0.25)Ni_(0.25)Zn_(0.25))_(3)O_(4)高熵氧化物纳米颗粒;然后再利用固相反应法制备TiO_(2)/(Ti_(0.25)Mn_(0.25)Co_(0.25)Ni_(0.25)Zn_(0.25))_(3)O_(4)纳米复合材料,并将其应用于光催化制氢。结果表明,在TiO_(2)和(Ti_(0.25)Mn_(0.25)Co_(0.25)Ni_(0.25)Zn_(0.25))_(3)O_(4)摩尔比为30时,光催化制氢速率达到最大。该纳米复合材料的光催化制氢速率达到了1 304.5μmol·h^(-1)·g^(-1),分别是(Ti_(0.25)Mn_(0.25)Co_(0.25)Ni_(0.25)Zn_(0.25))_(3)O_(4)纳米材料和TiO_(2)纳米颗粒光催化制氢速率的85.3和1.98倍。复合材料具有更高光催化制氢速率的原因在于:(Ti_(0.25)Mn_(0.25)Co_(0.25)Ni_(0.25)Zn_(0.25))_(3)O_(4)和TiO_(2)之间形成了异质结,使得复合材料具有更高的光生载流子分离率,导致光催化制氢性能得到了提升。经过12 h的光辐照,该纳米复合材料的制氢速率衰减仅为11%,而在同样条件下,TiO_(2)纳米颗粒的制氢速率衰减高达81.7%。证实了该纳米复合材料比TiO_(2)具有更高的光稳定性。 展开更多
关键词 高熵氧化物 TiO_(2) 光催化制氢 异质结
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染料敏化可见光催化制氢研究进展 被引量：13
5
作者 刘兴 李越湘 +1 位作者 彭绍琴 赖华 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第4期612-626,共15页
染料敏化是拓展宽禁带光催化剂激发波长范围、有效利用太阳光中可见光部分的重要手段.本文介绍了染料敏化分解水制氢的基本原理,综述了染料敏化剂、基质或载体、染料与基质的相互作用、产氢助催化剂以及电子牺牲剂的研究进展.并对光敏... 染料敏化是拓展宽禁带光催化剂激发波长范围、有效利用太阳光中可见光部分的重要手段.本文介绍了染料敏化分解水制氢的基本原理,综述了染料敏化剂、基质或载体、染料与基质的相互作用、产氢助催化剂以及电子牺牲剂的研究进展.并对光敏化体系中电荷转移途径及稳定性问题进行了讨论. 展开更多
关键词 光催化制氢 染料敏化 敏化剂 敏化基质 稳定性
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ZnIn_(2)S_(4)/g-C_(3)N_(4)复合材料的制备及可见光催化制氢性能 被引量：9
6
作者 孙亚光 张含烟 +4 位作者 明涛 徐宝彤 高雨 丁茯 徐振和 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3160-3166,共7页
采用水热方法制备了ZnIn_(2)S_(4)/g-C_(3)N_(4)复合材料,并通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱(PL)等手段对其结构和性能进行表征.结果表明,当ZnIn_(2)S_... 采用水热方法制备了ZnIn_(2)S_(4)/g-C_(3)N_(4)复合材料,并通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱(PL)等手段对其结构和性能进行表征.结果表明,当ZnIn_(2)S_(4)的负载量为20%(质量分数)时,复合材料表现出最佳的光催化制氢性能,制氢速率可达到637.08μmol·g^(−1)·h^(−1),分别为纯ZnIn_(2)S_(4)和纯g-C_(3)N_(4)的4倍和37倍.其原因在于ZnIn_(2)S_(4)和g-C_(3)N_(4)之间具有紧密的异质结结构,两者有效的结合改善了组分的能带匹配和界面电荷转移,从而大幅增强了载流子的分离和迁移,进而提高光催化的性能. 展开更多
关键词 光催化制氢 石墨相氮化碳 硫代铟酸锌
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Ag负载ZnS光催化剂的制备与光催化制氢 被引量：4
7
作者 姚忠平 李春香 +2 位作者 吴昫江 罗霄 姜兆华 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期100-103,共4页
为实现光催化制氢,通过模板剂水热合成和浸渍还原法制备出Ag负载ZnS光催化剂.利用XRD、SEM和UV-vis对样品进行结构和光学性质表征,利用光催化分解Na2S+Na2SO3溶液制氢评价光催化性能.结果表明:在酸性条件下,模板剂质量浓度较低而硫源和... 为实现光催化制氢,通过模板剂水热合成和浸渍还原法制备出Ag负载ZnS光催化剂.利用XRD、SEM和UV-vis对样品进行结构和光学性质表征,利用光催化分解Na2S+Na2SO3溶液制氢评价光催化性能.结果表明:在酸性条件下,模板剂质量浓度较低而硫源和锌源较多时,样品为棒状,主要以立方闪锌矿结构存在;反之,样品主要为球状,以纤维锌矿结构和闪锌矿结构共存.碱性条件下,样品成球状,以立方闪锌矿结构存在.EDS分析表明,少量的Ag负载到ZnS样品表面.实验中制备的样品A为混晶结构,其对应的吸收光谱红移最大,同时负载Ag有利于光生电子和空穴的分离,表现出最佳的光催化制氢性能. 展开更多
关键词 ZnS光催化剂 Ag负载 UV-vis吸收光谱 光催化制氢
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金属纳米催化剂高效催化制氢概述 被引量：3
8
作者 向胜 王鹏 +2 位作者 成君 孔德成 张海军 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期28-30,54,共4页
金属纳米催化剂由于其优异的催化性能、可控的微观结构等优点而备受关注。综述了从NH3BH3、N2H4及NaBH4等液相化学储氢材料中催化制氢的研究现状,并提出了金属纳米催化剂在催化制氢研究领域中存在的问题及以后的研究发展方向。
关键词 金属纳米催化剂 氢能源 催化制氢
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新型亲水性共轭聚合物的制备及光催化制氢性能 被引量：3
9
作者 罗威 梁佑才 +4 位作者 胡志诚 唐浩然 刘孝诚 邢晔彤 黄飞 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期456-464,共9页
制备了聚({4,8-双[(2,5,8,11,14,17,20-七氧二十二烷-22-基)氧基]苯并[1,2-b∶4,5-b′]二噻吩}-交替-[2,5-二(噻唑-2-基)吡嗪])(P7O-2N-2N)和聚({4,8-双[(2,5,8,11,14,17,20-七氧二十二烷-22-基)氧基]苯并[1,2-b∶4,5-b′]二噻吩}-交替-... 制备了聚({4,8-双[(2,5,8,11,14,17,20-七氧二十二烷-22-基)氧基]苯并[1,2-b∶4,5-b′]二噻吩}-交替-[2,5-二(噻唑-2-基)吡嗪])(P7O-2N-2N)和聚({4,8-双[(2,5,8,11,14,17,20-七氧二十二烷-22-基)氧基]苯并[1,2-b∶4,5-b′]二噻吩}-交替-[3,6-双(5-溴-2-噻吩基)-1,2,4,5-四嗪])(P7O-4N)2个亲水性共轭聚合物,通过调节主链含氮杂环上氮原子的位置,系统研究了主链结构对材料吸收光谱、能级、氢结合自由能及光催化性能的影响.研究发现,与P7O-2N-2N相比,P7O-4N表现出更强的链间聚集、更低的氢结合自由能及更好的光催化制氢性能. 展开更多
关键词 共轭聚合物 光催化制氢 含氮杂环 亲水侧链
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木质纤维素快速热化学液化催化制氢研究的现状 被引量：2
10
作者 刘玉环 郑丹丹 +2 位作者 林向阳 刘成梅 阮榕生 《可再生能源》 CAS 2005年第3期76-78,共3页
氢能作为一种洁净的可再生能源,从长远看,它的发展可能带来能源结构的重大改变,是一种很有潜力的低污染或零污染的车用替代能源。加快木质纤维素深度化学降解液化理论与技术的研究步伐,在温和的条件下,高效地获得稳定的和高质量的液态... 氢能作为一种洁净的可再生能源,从长远看,它的发展可能带来能源结构的重大改变,是一种很有潜力的低污染或零污染的车用替代能源。加快木质纤维素深度化学降解液化理论与技术的研究步伐,在温和的条件下,高效地获得稳定的和高质量的液态氢源燃料,并研制与该新型液态氢源燃料相匹配的高活性、高选择性制氢催化剂和高效氢燃料电池,是推动我国氢能经济发展的当务之急。 展开更多
关键词 车用燃油 氢能 木质纤维素 深度化学降解液化 催化制氢装置
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石墨烯负载Pt-Pd催化剂的制备、催化制氢性能及机理研究 被引量：5
11
作者 鲁礼林 舒红飞 +2 位作者 阮祝华 倪嘉琪 张海军 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期949-955,共7页
以氧化石墨烯为载体,采用乙醇共还原法制备了石墨烯负载Pt-Pd双金属纳米催化剂,并将其用于催化碱性硼氢化钾(KBH_4)水解制氢研究.采用X射线衍射(XRD)分析和透射电子显微镜(TEM)等手段表征了催化剂的微观形貌和结构,发现当金属催化剂中Pt... 以氧化石墨烯为载体,采用乙醇共还原法制备了石墨烯负载Pt-Pd双金属纳米催化剂,并将其用于催化碱性硼氢化钾(KBH_4)水解制氢研究.采用X射线衍射(XRD)分析和透射电子显微镜(TEM)等手段表征了催化剂的微观形貌和结构,发现当金属催化剂中Pt/Pd摩尔比为1∶1时,Pt-Pd双金属催化剂颗粒可均匀地负载于石墨烯载体表面,而且粒径比单金属催化剂和其它组成的双金属催化剂粒径更小,约为5.6 nm.将该催化剂用于催化碱性条件下KBH_4水解制氢实验,结果表明,金属催化剂的化学组成对其催化性能有明显影响,当Pt/Pd摩尔比为1∶1时其催化活性高于其它化学组成(Pt/Pd摩尔比为4∶1或1∶4)的Pt-Pd双金属催化剂,催化活性可达4380 mol_(H2)·mol_M^(-1)·h^(-1),比Pt单金属催化剂活性提高约52%,为Pd单金属催化剂活性的4倍.通过催化反应动力学研究发现,Pt-Pd双金属催化剂催化KBH_4水解制氢反应的活化能约为20.90k J/mol,催化剂具有较佳的耐久性,连续使用3次后催化效率仍可达首次催化反应效率的83%.利用密度泛函理论研究了催化剂催化KBH_4水解反应的机制,发现双金属纳米催化剂可以明显降低硼氢化物水解反应决速步骤基元反应的势垒,从而显著提高催化剂的催化活性. 展开更多
关键词 催化制氢 Pt-Pd双金属催化剂 硼氢化钾 反应机理
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硫化镉纳米晶的表面缺陷及钯修饰对光催化制氢性能的影响 被引量：1
12
作者 吴凯 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第2期135-136,共2页
化石能源的过度消耗以及由此带来的环境问题日渐突出,开发利用可再生新能源迫在眉睫,近年来氢气被认为是一种清洁替代能源。自从发现利用TiO2光催化分解水制氢(PHER)1以来,半导体光催化剂制氢技术的开发已经受到人们的极大关注2,3。金... 化石能源的过度消耗以及由此带来的环境问题日渐突出,开发利用可再生新能源迫在眉睫,近年来氢气被认为是一种清洁替代能源。自从发现利用TiO2光催化分解水制氢(PHER)1以来,半导体光催化剂制氢技术的开发已经受到人们的极大关注2,3。金属硫化物(这里主要指ds区和p区金属)一般拥有较窄的带宽以及合适的导带位置,对太阳光谱的响应较强4。 展开更多
关键词 光催化制氢 硫化镉纳米晶 表面缺陷 半导体光催化剂 金属硫化物 性能 修饰 开发利用
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半导体异质结构光催化制氢材料的设计与研究进展 被引量：1
13
作者 王学文 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期14-18,共5页
半导体异质结构材料是光催化制氢材料一个重要组成部分,最近几年,对该领域的研究取得了显著地进展。异质结构光催化材料内载流子迁移机制主要分为基于经典载流子迁移方式和Z型载流子迁移方式。首先通过能带结构工程设计异质结构光催化材... 半导体异质结构材料是光催化制氢材料一个重要组成部分,最近几年,对该领域的研究取得了显著地进展。异质结构光催化材料内载流子迁移机制主要分为基于经典载流子迁移方式和Z型载流子迁移方式。首先通过能带结构工程设计异质结构光催化材料,然后通过界面状态调控、组元相结构优化及载流子迁移控制等方法提升异质结构材料光催化制氢的性能。介绍了近年来一些异质结构光催化材料的研究进展,并结合我们在异质结构光催化制氢材料设计和合成方面的研究成果,以期为设计新型高效异质结构光催化制氢材料提供参考。 展开更多
关键词 异质结构 光催化制氢 载流子迁移 半导体
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碳基硫化钼电催化制氢催化剂的研究进展
14
作者 董斌 胡文慧 +2 位作者 韩冠群 柴永明 刘晨光 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第15期39-45,共7页
金属铂是目前最高效的电催化制氢催化剂,但由于铂存在高成本、低储量等缺点,难以适合广泛的工业应用。因此,寻找低成本、高储量的替代电催化制氢催化剂成为未来发展的方向。二硫化钼因具有制氢活性较高、储量丰富、易于制备等优势越来... 金属铂是目前最高效的电催化制氢催化剂,但由于铂存在高成本、低储量等缺点,难以适合广泛的工业应用。因此,寻找低成本、高储量的替代电催化制氢催化剂成为未来发展的方向。二硫化钼因具有制氢活性较高、储量丰富、易于制备等优势越来越受到关注。二硫化钼的制氢活性主要取决于暴露的催化活性位数量和导电性。因此,利用纳米碳材料的高导电性和高比表面积来提高二硫化钼的导电性和制氢催化活性位的数量,是制备高活性二硫化钼电催化剂的重要策略之一。重点介绍了二硫化钼电催化制氢的基本原理,以及采用不同碳材料,如石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管等,改进二硫化钼电催化制氢性能的合成方法、催化效果及反应机理。最后,展望了利用碳材料辅助制备高活性、低成本电催化制氢催化剂的前景。 展开更多
关键词 硫化钼 碳材料 电催化剂 电催化制氢
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Pd/Co双金属纳米颗粒的制备及催化制氢性能 被引量：10
15
作者 赵万国 苏丽 +3 位作者 周振宁 张海军 鲁礼林 张少伟 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第1期145-152,共8页
采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)保护的化学共还原法制备了Pd/Co双金属纳米颗粒,研究了PVP及还原剂(Na BH4)的用量、金属盐浓度、金属比例等对Pd/Co双金属纳米颗粒催化Na BH4制氢性能的影响.透射电子显微镜(TEM)的结果表明,所制备的Pd/Co双金... 采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)保护的化学共还原法制备了Pd/Co双金属纳米颗粒,研究了PVP及还原剂(Na BH4)的用量、金属盐浓度、金属比例等对Pd/Co双金属纳米颗粒催化Na BH4制氢性能的影响.透射电子显微镜(TEM)的结果表明,所制备的Pd/Co双金属纳米颗粒的平均粒径在1.5-2.8 nm之间.Pd/Co双金属纳米颗粒(BNPs)的催化活性远高于Pd与Co单金属纳米颗粒的活性;当Pd/Co的理论原子比为1/9时,双金属纳米颗粒的催化活性最高可达15570 mol·mol-1·h-1(文中纳米颗粒的催化活性均为每摩尔Pd的活性).密度泛函理论(DFT)的计算结果表明,Pd原子与Co原子之间发生电荷转移,使得Pd原子带负电而Co原子带正电,荷电的Pd和Co原子进而成为催化反应的活性中心.所制备的Pd/Co双金属纳米颗粒具有很好的催化耐久性,即使重复使用5次后,该催化剂仍具有较高的催化活性,且使用后的纳米颗粒催化剂也没有出现团聚现象.双金属纳米颗粒催化Na BH4水解反应的活化能约为54 k J·mol-1. 展开更多
关键词 Pd/Co 双金属纳米颗粒 NABH4 催化制氢
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MoS_2/TiO_2复合催化剂的制备及其在紫外光下的光催化制氢活性 被引量：7
16
作者 张驰 吴志娇 +1 位作者 刘建军 朴玲钰 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1492-1498,共7页
为了研究复合光催化剂在光催化中的制氢效率,采用水热法制备了Mo S2纳米片,然后通过水热法在Mo S2纳米片上负载了TiO_2纳米颗粒,形成了Mo S2/TiO_2异质结复合催化剂。采用冷场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍... 为了研究复合光催化剂在光催化中的制氢效率,采用水热法制备了Mo S2纳米片,然后通过水热法在Mo S2纳米片上负载了TiO_2纳米颗粒,形成了Mo S2/TiO_2异质结复合催化剂。采用冷场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、拉曼光谱(Raman),X射线光电子能谱(XPS)对材料的结构和光学性能表征并进行分析。通过光催化制氢测试对光催化剂进行评价,实验结果表明,在波长为365 nm的紫外光照射下,最高光催化制氢速率为1004μmol·h-1·g-1,对应的催化剂的Mo S2含量为30%,其催化速率远大于单一的Mo S2和TiO_2,表明Mo S2/TiO_2复合催化剂在紫外光照下能显著提高光催化产氢性能。基于Mo S2/TiO_2复合光催化剂优越的光催化产氢性能,本文对复合光催化剂的产氢机理做了研究和分析。 展开更多
关键词 二氧化钛 二硫化钼 异质结 复合结构 光催化制氢
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表面缺陷与钯的沉积对硫化镉纳米晶粒的光催化制氢性能的影响（英文） 被引量：5
17
作者 刘志明 刘国亮 洪昕林 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第2期215-222,共8页
近年来,光解水制氢的发展引起了人们的高度关注。CdS是一种具有可见光响应的很有潜力光催化剂,但由于光生电子/空穴对的快速复合和表面上的析氢反应速率低,所以它仅表现出有限的光解水制氢活性。对CdS表面结构和性能的影响的研究仍然非... 近年来,光解水制氢的发展引起了人们的高度关注。CdS是一种具有可见光响应的很有潜力光催化剂,但由于光生电子/空穴对的快速复合和表面上的析氢反应速率低,所以它仅表现出有限的光解水制氢活性。对CdS表面结构和性能的影响的研究仍然非常有限。在本工作中,我们制备了三种具有不同形貌的CdS纳米晶体(长棒状,短棒状和三角片状)用于光解水制氢。随着纵横比的增加,非极性表面暴露面积增大,表面缺陷程度也随之增加,而表面缺陷可以捕获光生电子/空穴,从而降低其复合机会。我们发现氢的生产率可能与表面缺陷的程度有关。另外,这些缺陷可以用来固定Pd粒子形成异质结结构,有利于光生电荷的分离。在1%(w,质量分数) Pd的协助下,所有CdS催化剂的氢气产率都大大提高。值得注意的是,sr-CdS/Pd的制氢产率达到了7884μmol·h^(-1)·g^(-1),与文献报道的最高值相当。希望本文能够为了解晶体结构和性能对光催化的影响提供认识。 展开更多
关键词 CdS纳米晶体 光催化制氢 表面缺陷 异质结 Pd促进作用
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Zn0.5Cd0.5S@Ni(OH)2可见光下光催化制氢性能研究 被引量：1
18
作者 张建 习小明 +5 位作者 沈裕军 李运姣 张典伟 彭俊 周小舟 马鹏程 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期149-152,共4页
采用水热法制备了Zn0.5Cd0.5S纳米片状光催化剂,并通过沉淀法原位负载Ni(OH)2,制备出光催化剂Zn0.5Cd0.5S@Ni(OH)2。Zn0.5Cd0.5S异质结有着良好的光吸收性能,负载Ni(OH)2能为催化剂提供大量反应活性中心,有效减少了光生载流子的复合,能... 采用水热法制备了Zn0.5Cd0.5S纳米片状光催化剂,并通过沉淀法原位负载Ni(OH)2,制备出光催化剂Zn0.5Cd0.5S@Ni(OH)2。Zn0.5Cd0.5S异质结有着良好的光吸收性能,负载Ni(OH)2能为催化剂提供大量反应活性中心,有效减少了光生载流子的复合,能大幅度提高产氢速率。实验结果表明,当Ni(OH)2负载量为15%时,光催化剂产氢性能达到最佳,在可见光(λ≥420 nm)照射下,其平均产氢速率为44.46 mmol/(g·h),是未负载Ni(OH)2基体材料的5.3倍。 展开更多
关键词 光催化制氢 Zn0.5Cd0.5S NI(OH)2 可见光 水热法
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水溶性Pt(Ⅱ)-Salen配合物的合成、表征和光催化制氢研究 被引量：1
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作者 樊仁杰 陈勇 傅文甫 《影像科学与光化学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期456-462,共7页
本文合成了一种水溶性的Pt(II)-Salen配合物(Salen=双5-磺酸钾水杨醛合邻苯二胺席夫碱),将其用于光催化制氢.研究发现在光催化制氢体系中仅存在Pt(II)-Salen配合物和三乙胺(TEA)而没有额外加入催化剂时,在可见光照射下有氢气产生.进一... 本文合成了一种水溶性的Pt(II)-Salen配合物(Salen=双5-磺酸钾水杨醛合邻苯二胺席夫碱),将其用于光催化制氢.研究发现在光催化制氢体系中仅存在Pt(II)-Salen配合物和三乙胺(TEA)而没有额外加入催化剂时,在可见光照射下有氢气产生.进一步的研究表明,Pt(II)-Salen配合物在体系中既是光敏剂,又是催化剂Pt纳米粒子的前体.同时,制氢体系中除了TEA外没有使用有机溶剂.该结果为简化多组分制氢体系提供了新思路. 展开更多
关键词 水溶性 铂配合物 SALEN配体 光催化制氢
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熔盐辅助法制备g-C_(3)N_(4)纳米结构及其光催化制氢性能 被引量：2
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作者 桂晨 王颢霖 +2 位作者 邵柏璇 杨育景 徐光青 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期827-833,共7页
以尿素作为原料,采用熔盐辅助热聚合法在KCl-NaCl-BaCl_(2)体系中制备了带隙可调的g-C_(3)N_(4)纳米结构.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、紫外-可见漫反射光谱仪及荧光光谱仪对产物的结构、形貌、成分及光学性能... 以尿素作为原料,采用熔盐辅助热聚合法在KCl-NaCl-BaCl_(2)体系中制备了带隙可调的g-C_(3)N_(4)纳米结构.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、紫外-可见漫反射光谱仪及荧光光谱仪对产物的结构、形貌、成分及光学性能进行了表征.对g-C_(3)N_(4)纳米结构可见光条件下的光催化制氢性能进行了测试,研究了不同的尿素/熔盐比对其光催化性能的影响.结果表明,熔盐辅助热聚合法制备的g-C_(3)N_(4)纳米结构吸收光谱出现明显宽化,吸收边由普通热聚合法制备g-C_(3)N_(4)的约450 nm红移至约500 nm左右.同时光生载流子复合几率明显降低,从而有效提升其光催化制氢性能.最优化的g-C_(3)N_(4)(60)样品析氢速率达到12301.1μmol∙g^(‒1)∙h^(‒1),为普通热聚合法制备g-C_(3)N_(4)析氢速率的4倍. 展开更多
关键词 g-C3N4纳米结构 光催化制氢 熔盐辅助法 可见光响应
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