收藏本站
收藏 | 投稿 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

MoS_2修饰ZnIn_2S_4微米球复合光催化剂的制备及光催化制氢活性增强研究(英文)

柴波  刘纯  王春蕾  闫俊涛  任占冬  
【摘要】:开发高效、稳定的半导体光催化材料是太阳能光催化制氢领域的研究热点,ZnIn_2S_4因其合适的能隙、带边电势位置以及稳定、低毒等优点而受到广泛关注.但在实际应用中,单纯的ZnIn_2S_4光催化制氢活性仍较低,主要原因是ZnIn_2S_4受激产生光生电子-空穴对后,载流子的传输、分离效果不理想,易在体相或表面复合;再者是单一的ZnIn_2S_4表面缺少催化反应产氢的活性位点.为提高催化活性,通常在催化剂的表面负载一定量的贵金属作为助催化剂,但由于贵金属成本高和稀缺性,限制了其实际的应用.因此,开发低成本、储量丰富、高效的非贵金属助催化剂来增强ZnIn_2S_4的光催化制氢活性具有显著意义.最近研究表明,具有层状结构的MoS_2可被作为一种非贵金属助催化剂应用于光催化制氢,且已取得了优异的光催化制氢效果.理论计算得出,暴露在MoS_2边缘的不饱和S原子具有与质子H+很强的键合作用,从而使其能够作为活性位点便利地产生氢气.因而将MoS_2负载于ZnIn_2S_4的表面,可进一步提高ZnIn_2S_4的光催化制氢活性.本文采用二步水热法制备了MoS_2负载于ZnIn_2S_4微球表面的MoS_2/ZnIn_2S_4复合光催化剂.采用X-射线衍射、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、Raman光谱、紫外-可见漫反射吸收光谱、氮气吸附-脱附测试和荧光光谱等技术对所得样品进行了表征.以乳酸作为牺牲试剂考察了MoS_2负载量对光催化制氢活性的影响.结果显示,当MoS_2含量为1 wt%时,MoS_2/ZnIn_2S_4复合光催化剂的光催化产氢活性最高,达343μmol/h,是单纯ZnIn_2S_4的14.9倍.此外,对1 wt%MoS_2/ZnIn_2S_4样品进行光催化制氢的长效循环测试表明,该样品在可见光下能够保持稳定、有效的光催化制氢性能.据此提出一个可能的增强光催化制氢活性机理:适量的MoS_2可以促进ZnIn_2S_4表面光生载流子的有效传输和分离,从而延长载流子的寿命.

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 林刚;;新型复合光催化剂实现阳光下二氧化碳高效转化[J];低温与特气;2008年04期
2 卢利平;;可利用太阳光高效转化的新型复合光催化剂[J];功能材料信息;2008年04期
3 辉永庆,谢家理,龙素群;新型纳米复合光催化剂的研究[J];四川大学学报(自然科学版);2004年03期
4 萨嘎拉;解秀娟;斯琴塔娜;张宇;照日格图;;TiO_2/Fe_3O_4/AC复合光催化剂的制备及其光催化活性研究[J];内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版);2009年02期
5 王敏;陈平;熊闯;;聚硅硫酸钛制备复合光催化剂及降解甲基橙的研究[J];化学工程师;2012年03期
6 王岩玲;王俊恩;葛艳秋;;Bi_2Fe_4O_9/TiO_2复合光催化剂的制备及光催化性能[J];安徽农业科学;2013年07期
7 张新荣,杨平,赵梦月;玻璃微球附载复合光催化剂降解有机磷农药[J];郑州工业大学学报;1999年01期
8 周化岚;邹忠;吴莎;施文健;;核壳型复合光催化剂的研究进展[J];材料导报;2010年17期
9 叶芳云;杨露;刘鹏;;Ag/AgBr/TiO_2/AC复合光催化剂的制备及其性能研究[J];广州化工;2011年10期
10 王韵芳;焦爱峰;丁光月;樊彩梅;;CuO/SnO_2/TiO_2复合光催化剂的制备及光催化性能[J];人工晶体学报;2010年02期
11 林岳宾;丁红燕;章跃;;纳米TiO_2/SnO_2/ATP复合光催化剂的制备及表征[J];材料导报;2010年S1期
12 姜勇;解强;张婷婷;王燕;姚鑫;;活性炭载体对TiO_2/AC光催化降解苯酚影响研究[J];工业水处理;2011年08期
13 邢阳阳;李瑞;吕家明;董子铨;宗兰兰;毕勇胜;李秋叶;杨建军;;四氧化三铁包覆磷酸银复合光催化剂的可见光催化性能[J];化学研究;2012年05期
14 董兴盛;司乃潮;司松海;周广宏;;ATP-SnO_2-TiO_2复合光催化剂性能研究[J];钢铁钒钛;2012年05期
15 包淑娟,张校刚,刘献明,辛凌云,屈建平;磁载WO_3TiO_2/SiO_2/Fe_3O_4复合光催化剂的制备及其光催化活性[J];催化学报;2003年12期
16 王理明;姚秉华;程刚;李艳;;RuO_2/La_2O_3/TiO_2复合光催化剂对直接红棕M的降解研究[J];纺织高校基础科学学报;2006年03期
17 陈树东;胡琳娜;刘景;;氧化银-二氧化钛/膨润土复合光催化剂的制备及性能研究[J];无机盐工业;2008年08期
18 戈磊;张宪华;;新型可见光活性In_2O_3-CaIn_2O_4复合光催化剂的制备及性能[J];硅酸盐学报;2009年06期
19 孙良苏;翟春阳;杜明春;王莹;杨平;杜玉扣;;Fe_3O_4/SrTiO_3复合光催化剂降解甲基橙[J];化学研究;2009年04期
20 赵国升;刘伟;段小月;常立民;;钒酸盐掺杂二氧化钛可见光响应的复合光催化剂的研究进展[J];硅酸盐通报;2013年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张敬畅;高玲玲;曹维良;;超临界流体干燥法制备新型TiO_2-CeO_2-SiO_2三元纳米复合光催化剂及其光催化性能研究[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
2 冯妍;吴青松;张国英;;Fe_2O_3/Bi_2WO_6复合光催化剂的制备及性能[A];第六届全国物理无机化学会议论文摘要集[C];2012年
3 王凯;徐志坚;韩一丹;底兰波;张秀玲;;离子液体助TiO_2-CoFe_2O_4磁性复合光催化剂的制备[A];第十三届全国太阳能光化学与光催化学术会议学术论文集[C];2012年
4 李霞;江国华;唐柏林;魏征;王小红;;CF/N-doped BiOBr复合光催化剂的制备及性能研究[A];第十四届全国青年催化学术会议会议论文集[C];2013年
5 韩姝娜;安高军;林德莲;刘晨光;;原位漫反射傅里叶红外光谱法研究噻吩在介孔MoS_2上的吸附与反应[A];第十届中国化学会分析化学年会暨第十届全国原子光谱学术会议论文摘要集[C];2009年
6 孙勇;房晶瑞;王鲁东;;导电高分子/无机半导体复合光催化剂的研究进展[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第2分册)[C];2010年
7 李长江;王胜平;巩金龙;;磷酸银-钒酸铋复合光催化剂的制备与性能研究[A];第十四届全国青年催化学术会议会议论文集[C];2013年
8 丛野;龙梅;秦云;李轩科;;以炭黑为反应性模板制备二氧化钛/炭黑复合光催化剂[A];第十三届全国太阳能光化学与光催化学术会议学术论文集[C];2012年
9 张荷美;宋秀芹;;ZnO/TiO_2复合光催化剂的制备及其光催化性能研究[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年
10 曹暮寒;吴建成;皋银银;敖燕辉;;磁性石墨烯负载二氧化钛复合光催化剂的制备及光催化性能研究[A];第十三届全国太阳能光化学与光催化学术会议学术论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏东磊;可见光催化的不饱和烃氧化二聚反应的研究[D];东北师范大学;2017年
2 薛丽梅;尖晶石类复合材料的制备、表征及CO_2光转化性能研究[D];哈尔滨工程大学;2014年
3 潘靖;ZnO掺杂和MoS_2表面修饰在太阳能光催化分解水和太阳能电池方面的理论研究[D];东南大学;2015年
4 赵阳;BiOBr纳米光催化剂的制备、改性及其光催化性能研究[D];天津大学;2016年
5 罗利军;具有吸附/光催化协同功能的二氧化钛复合光催化剂的制备及去除双酚A的研究[D];昆明理工大学;2015年
6 于秀娜;基于抗生素废水降解的微/纳米复合光催化材料的制备及降解机理研究[D];江苏大学;2015年
7 刘栋;二氧化钛/氮化硼复合光催化剂的制备及光催化性能的研究[D];河北工业大学;2014年
8 桑艳;钒酸盐及其复合光催化剂的制备及性能研究[D];安徽师范大学;2015年
9 顾泉;二氧化钛复合光催化剂界面异质结光催化作用的分子机制[D];福州大学;2013年
10 杨俊;铋基复合光催化剂的合成及机理研究[D];重庆大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙正庆;非贵金属基催化剂的制备及光催化性能研究[D];合肥工业大学;2017年
2 刘龙飞;新型光催化薄膜材料的制备及其光催化性能的研究[D];上海师范大学;2017年
3 刘琳;金属氧化物硫化物的光催化性能探究[D];安徽工业大学;2017年
4 李雅丽;Au/TiO_2结构调控及其可见光催化性能研究[D];上海师范大学;2017年
5 雷云付;钴卟啉及其衍生物的合成及光催化CO_2还原的研究[D];云南师范大学;2017年
6 刘佳慧;过渡金属掺杂MoS_2制备及其催化碱木质素加氢液化[D];东南大学;2015年
7 高莉娟;共价功能化MoS_2单层电子结构和输运性质的理论研究[D];哈尔滨理工大学;2017年
8 颜坚;嵌入多酸的孔材料设计制备与光催化性能研究[D];东北师范大学;2017年
9 王晓青;纳米金属氧化物的设计和光催化性能研究[D];安徽工业大学;2017年
10 朱艳杰;多孔金属酞菁聚合物的合成及其光催化性能研究[D];长春理工大学;2017年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 葛进;日科学家开发出新型复合光催化剂[N];科技日报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978