CdS基復合光催化劑的制備及其光催化性能研究.pdf

1、隨著社會高速發展,環境污染和能源短缺已成為當今社會的重要研究課題。氫氣的生產和污染物的降解已經成為光催化化學發展的動力和基礎。在解決環境和能源問題的眾多方法中,利用太陽能光催化分解水制氫已被認為是最具吸引力的方法之一。在過去的幾十年中,眾多的光催化劑已經被報道,但只有少數的光催化劑可以響應可見光。因此,制備高效率、新型硫化物可見光催化劑,是滿足未來能源和環境要求的必然。
　　本論文采用超聲法制備復合光催化劑,通過XRD、UV-vi

2、s、SEM、EDX、TEM、BET、XPS、GC-MS、熒光光譜分析和催化性能測試對半導體材料的形貌結構和催化活性進行系統的研究。
　　通過超聲法制備CdS/ZnS/In2S3微米球復合光催化劑,研究發現該材料為微米球形貌,直徑為0.5-1μm,且存在大量的CdS和ZnS納米晶,其尺寸為5-10nm。以 Na2SO3和 Na2S為催化反應的犧牲劑,在可見光(λ>400nm)照射和無貴金屬負載下,測試光催化制氫性能,其制氫速率為8.

3、1mmol·h?1·g?1,在420nm單波長光照射下,表觀量子產率為40.9％。
　　采用超聲法制備 CdS/In2S3/CoS復合光催化劑,研究發現該材料為納米顆粒,存在大量的納米晶,其尺寸為5-10nm。在可見光(λ>400nm)照射和無貴金屬負載下,系統研究反應時間、光催化劑的用量、CdS組分復合量以及犧牲劑比例對催化制氫活性的影響。在最優反應條件下,制氫速率達4.53mmol·h?1·g?1,在420nm單波長光照射下,

4、表觀量子產率為23.76%。
　　在沒有表面活性劑和模板劑情況下,用超聲法制備核殼納米多孔MoO3/CdS復合光催化劑。該材料為核殼結構的納米球,直徑約為300nm,MoO3富集于核殼結構的核心,CdS為核殼結構的殼層部分,其尺寸在95-105nm,且存在大量CdS納米晶均勻鑲嵌在納米球中,納米晶尺寸為5-10nm。在可見光(λ>400nm)照射和無貴金屬負載下,制氫速率達5.25mmol·h?1·g?1,在420nm單波長光照射