NiS-CdS復(fù)合光催化劑制備及產(chǎn)氫活性研究.pdf

1、CdS是一種良好的可見光響應(yīng)半導(dǎo)體光催化水分解制氫材料。然而CdS單獨作為光催化劑具有產(chǎn)氫速率低和長時間照射容易發(fā)生光腐蝕的缺陷。一般需負載助催化劑、添加犧牲試劑、對CdS晶型形貌進行控制提高CdS的光催化產(chǎn)氫效率。
　　一般采用貴金屬如Pt、Pd等作助催化劑提高CdS的光催化產(chǎn)氫效率。本文采用NiS為助催化劑,在Na2S/Na2SO3作犧牲試劑時CdS的光催化效率得到了很大的提高。同時通過控制CdS的陳化時間對NiS/CdS復(fù)合

2、催化劑的性質(zhì)進行了研究。其中CdS陳化6天時催化效果最高。
　　本文分別研究了NiS/CdS在Na2S+Na2SO3和乳酸(CH3CH(OH)COOH)作犧牲試劑時的光催化產(chǎn)氫效率。S2-/S的電位低于CH3CH(OH)COOH/CH3COCOOH的電位;S2-可以穩(wěn)定光催化試劑的表面,抑制其表面形成硫缺陷。而乳酸作犧牲試劑時乳酸解離溶液呈酸性,H+和S2-反應(yīng)生成SH-,促進CdS解離,CdS表面硫缺陷嚴重。因此NiS/CdS在

3、Na2S+Na2SO3作犧牲試劑時產(chǎn)氫效率較高。
　　研究了不同溫度下合成的CdS在犧牲試劑存在時的光催化分解產(chǎn)氫效率,發(fā)現(xiàn)立方相CdS具有較高的光催化反應(yīng)活性。隨著溫度的升高催化劑晶相發(fā)生轉(zhuǎn)變、粒子尺寸增大、結(jié)晶度升高。因此溫度的改變導(dǎo)致催化劑光生載流子分離效率的改變進而影響物質(zhì)的光催化產(chǎn)氫活性。綜合以上因素本實驗中光催化產(chǎn)氫速率大小排序:NiS/CdS-400℃＞NiS/CdS-70℃＞NiS/CdS-200℃＞NiS/CdS