CdS-g-C3N4的制備及其光催化制氫研究.pdf

1、碩士學位論文CdS／g—C3N4的制備及其光催化制氫研究SynthesisofCdS／g—C3N4andPhotocatalysisforHydrogenProduction作者姓名：夏嬡垣學科、專業(yè)：一玉一扭絲堂學號：2120721l指導教師：主塑副塾拯完成日期：望啦一Q墨二Q墨大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要CdS作為一種重要的、對可見光響應的半導體光催化材料，在光催化

2、制氫領域引起人們的廣泛關注。然而，純CdS在水溶液中經長時間光照極易發(fā)生光腐蝕導致催化性能不穩(wěn)定。為了解決這一問題，本文制備CdS／gC3N4復合材料，使用x射線衍射(xRD)，紫外一可見漫反射光譜儀(UVVis)以及透射電子顯微鏡(TEM)等手段對材料的結構和形貌進行表征，并在可見光照射下評價了其光催化制氫性能。詳細闡述了光生電荷的傳輸過程、結晶度、晶體結構以及晶體形貌等因素對催化劑制氫性能的影響。論文的研究內容分為以下兩個部分：(1

3、)采用水熱法制備CdS光催化劑，研究晶體結構、結晶度以及晶體形貌等因素對催化劑制氫性能的影響。從XRD和TEM圖可以看出，水熱溫度影響CdS光催化劑的晶相和結晶度，硫源對CdS光催化劑的晶相、結晶度以及晶體形貌都有一定的影響。本章系統(tǒng)的研究了Pt的擔載方法、水熱溫度、水熱時間以及硫源對光催化制氫性能的影響。實驗結果表明：當水熱溫度為180。C，水熱時間為16h時，Pt／CdS—CP一450的光催化制氫性能最好，5h內累計制氫量為1803

4、9mol。(2)采用沉淀法、浸漬法、光沉積法以及研磨法等實驗方法將Pt擔載在CdS／gC3N4復合光催化劑的不同位置上，研究光電子傳輸過程對催化劑制氫性能的影響。從XRD和TEM圖中可以看出，CdS與gC3N4成功復合在一起，而且CdS和gC3N4的復合過程并沒有影響CdS的晶相。從UVVis圖中可以看出，(g—C3N4一CdS—Pt)o8—450復合光催化劑的吸收波長變寬，拓展了gC3N4的可見光響應范圍。同時由于該復合物在制備過程中