MnS光催化劑的制備及產(chǎn)氫性能研究.pdf

1、現(xiàn)在,全球正面臨著能源危機(jī)和環(huán)境污染的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),如何解決這兩個(gè)難題正日益受到人們的關(guān)注。太陽能是取之不盡,用之不竭的,而氫能源又是一種綠色的,燃燒值高且產(chǎn)物是水的無污染的理想能源。因此,通過光解水制氫來解決人類面臨的這兩大困難是非常理想的途徑。近年來,光催化所使用的催化劑得到了廣泛的研究,由于傳統(tǒng)光催化劑如TiO2、ZnS等具有的禁帶寬度比較寬,只能在紫外波段有較強(qiáng)吸收,所以開發(fā)新型的可見光響應(yīng)的,禁帶寬度變得更窄的,增強(qiáng)其在可見光區(qū)吸

2、收程度的光催化劑,引起了廣大研究者的興趣。
　　 本文利用水熱合成法制得了MnS光催化劑,通過XRD、XPS、UV-Vis、SEM這些測試技術(shù)對(duì)所制得的樣品進(jìn)行了表征分析。XRD結(jié)果表明隨著水熱反應(yīng)時(shí)間的延長所制得的MnS逐漸由γ-MnS轉(zhuǎn)變?yōu)棣?MnS,其晶體結(jié)構(gòu)由纖鋅礦型逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閹r鹽結(jié)構(gòu)型;XPS結(jié)果表明該催化劑中的Mn和S元素分別是以Mn2+和S2-存在;UV-Vis結(jié)果表明該光催化劑的光譜響應(yīng)范圍拓展到了可見光區(qū),同時(shí)

3、禁帶寬度較窄,對(duì)可見光的吸收程度較強(qiáng);SEM結(jié)果表明水熱反應(yīng)時(shí)間對(duì)MnS樣品的晶型結(jié)構(gòu)影響較大,其粒徑逐漸變大,晶型也逐漸發(fā)生了改變。
　　 通過光催化分解水制氫實(shí)驗(yàn)考察了硫源水熱反應(yīng)時(shí)間這兩個(gè)制備條件對(duì)產(chǎn)氫的影響;此外,本文還利用所制得的光催化劑對(duì)光催化制氫體系進(jìn)行了優(yōu)化,優(yōu)化了催化劑用量,犧牲劑用量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:水熱反應(yīng)時(shí)間對(duì)MnS樣品產(chǎn)氫速率有較大的影響,并且當(dāng)MnS為γ-MnS時(shí)產(chǎn)氫性能優(yōu)于α-MnS;當(dāng)蒸餾水用量為3