光催化甘油水溶液制氫性能研究.pdf

1、通過光沉積(PD)和浸漬還原沉積(IRD)的方法，制備了系列Pt修飾TiO2光催化劑，系統(tǒng)考察沉積方法對Pt的特性以及樣品光催化重整甘油產氫活性的影響；其次通過簡單的兩步法合成了系列NiS負載CdS光催化劑，比較分析了催化劑本體形貌以及負載助催化劑對產氫活性的影響。分別采用XRD、UV-vis DRS、SEM、TEM、BET、XPS、PL等表征技術對上述樣品進行表征分析。結果表明，Pt/TiO2重整甘油產氫的活性高度依賴于助催化劑Pt的

2、特性，這些特性包括Pt的化學價態(tài)、尺寸大小以及與TiO2結合的緊密程度。Pt的這些特性一方面影響基底TiO2捕獲光子的能力外，另一方面，其與TiO2形成的肖特基勢壘還會影響光生電子從TiO2往Pt的遷移，最后不同價態(tài)的 Pt還影響氫的析出；通過原位光沉積法所得的樣品 Pt均勻分布于TiO2表面的電子捕獲位，與基底TiO2結合緊密，且Pt的表面和體相均呈零價態(tài)，這些特性有助于電子及時從TiO2表面轉移至Pt以及氫的析出，從而表現出較高的產

3、氫活性。而通過其它的沉積方法所得的樣品，Pt顆粒在 TiO2表面隨機分布，其體相主要呈氧化態(tài)，不利于捕獲TiO2光生電子，因此產氫活性較低；對于NiS/CdS樣品，研究結果顯示，水熱溫度為200℃下合成的樣品呈花簇狀，負載1.5 wt.％助催化劑NiS產氫活性最高，甚至超過同等條件下 Pt/CdS產氫活性。通過對機理的研究表明，NiS的負載能使電子與空穴有效的分離，并充當產氫活性位。因此，產氫活性的提高取決于本體催化劑的制備方法和助催化