非貴金屬修飾的光催化劑制備及其產(chǎn)氫性能研究.pdf

1、能源危機和環(huán)境問題被認為是當今阻礙人類發(fā)展的兩大主要因素。光催化的手段能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)化為清潔能源——氫能，而且其轉(zhuǎn)化過程簡單，被認為具有很大的發(fā)展?jié)摿徑膺@兩大阻礙?？紤]到目前高效的光催化劑因需要貴金屬的修飾而成本過高，本文采用廉價金屬Cu、Ni對傳統(tǒng)半導體催化材料TiO2和CdS進行修飾改性，并且制備無需助催化劑的層狀化合物，得到催化活性高且穩(wěn)定性較好的催化劑，并對其光催化分解水產(chǎn)氫性能進行了研究。
　　本文考查了Cu系物種負載

2、對 TiO2光催化產(chǎn)氫活性的影響。以P25為載體，采用水熱還原法、浸漬焙燒法以及浸漬焙燒還原法分別制備得到負載了Cu或其氧化物的催化劑。通過XRD、UV-Vis DRS、BET以及TEM測試手段分析不同制備方法得到的Cu系物種修飾對催化劑晶型、能帶結(jié)構(gòu)、表面以及孔結(jié)構(gòu)等的影響，討論了不同 Cu系物種負載對P25光催化產(chǎn)氫性能的影響。
　　采用水熱還原法制備了表面負載金屬鎳單質(zhì)的硫化鎘光催化劑。通過XRD、UV-Vis DRS、BE

3、T、TEM、XPS等表征手段對所制備催化劑的化學組成、能帶結(jié)構(gòu)、孔結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)變化等進行表征，并對不同負載量的催化劑進行了活性測試。研究發(fā)現(xiàn)，當采用10 vol％乳酸為犧牲劑時，負載5 wt%鎳的硫化鎘光催化產(chǎn)氫活性相比單純的硫化鎘提高了5倍，甚至優(yōu)于負載0.5 wt%鉑作為助催化劑的樣品。通過 XPS等表征手段發(fā)現(xiàn)鎳在乳酸中發(fā)揮著與其他傳統(tǒng)的犧牲劑不同的作用。
　　通過檸檬酸絡合法制備了無貴金屬的層狀鈣鈦礦型的K0.5La0.