MoS2/g-C3N4复合催化剂的制备及CdSe量子点敏化产氢性能研究
来源期刊:材料导报2017年第S1期
论文作者:吴朝军 尹明彩 张尚青 孙艺萌 贾芳芳 樊耀亭
文章页码:158 - 163
关键词:光催化产氢;CdSe量子点敏化;MoS2/g-C3N4;
摘 要:太阳能光催化分解水制氢被认为是从根本上解决能源与环境问题较为理想的途径之一。在以尿素为原料制得石墨相氮化碳(g-C3N4)的基础之上,采用简单的低温溶液反应法将二硫化钼(MoS2)与石墨相氮化碳(g-C3N4)复合得到复合催化剂MoS2/g-C3N4,并利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(DRS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和荧光光谱等对该复合光催化剂的组成、形貌和光物理性能进行了表征;进而以CdSe量子点为光敏剂,三乙醇胺(TEOA)为牺牲剂,构建了不含贵金属的三组分光催化产氢体系,并对体系pH值、CdSe量子点浓度等对产氢性能的影响进行了研究。结果表明:将MoS2纳米颗粒负载到g-C3N4上可使g-C3N4的光催化产氢性能得到显著提高。当MoS2负载量为7%(质量比)时,在最佳的条件下(pH=9.0,CdSe量子点的体积为25mL),最大产氢速率达到了141.74μmol·h-1,6h的产氢总量达到了212.61μmol。最后,结合荧光猝灭实验,推测了该体系的产氢机理。
吴朝军,尹明彩,张尚青,孙艺萌,贾芳芳,樊耀亭
郑州大学化学与分子工程学院
摘 要:太阳能光催化分解水制氢被认为是从根本上解决能源与环境问题较为理想的途径之一。在以尿素为原料制得石墨相氮化碳(g-C3N4)的基础之上,采用简单的低温溶液反应法将二硫化钼(MoS2)与石墨相氮化碳(g-C3N4)复合得到复合催化剂MoS2/g-C3N4,并利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(DRS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和荧光光谱等对该复合光催化剂的组成、形貌和光物理性能进行了表征;进而以CdSe量子点为光敏剂,三乙醇胺(TEOA)为牺牲剂,构建了不含贵金属的三组分光催化产氢体系,并对体系pH值、CdSe量子点浓度等对产氢性能的影响进行了研究。结果表明:将MoS2纳米颗粒负载到g-C3N4上可使g-C3N4的光催化产氢性能得到显著提高。当MoS2负载量为7%(质量比)时,在最佳的条件下(pH=9.0,CdSe量子点的体积为25mL),最大产氢速率达到了141.74μmol·h-1,6h的产氢总量达到了212.61μmol。最后,结合荧光猝灭实验,推测了该体系的产氢机理。
关键词:光催化产氢;CdSe量子点敏化;MoS2/g-C3N4;