光催化分解水制氫技術(shù)在解決能源危機(jī)和環(huán)境污染方面具有潛在的應(yīng)用前景。然而到目前為止,高效、穩(wěn)定、廉價(jià)光催化劑的研發(fā)仍是制約該技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵因素。在各類半導(dǎo)體材料中,具有二維層狀結(jié)構(gòu)的納米二硫化鉬（MoS₂）由于其價(jià)格低廉、無毒無害等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是最有前途的光催化析氫反應(yīng)（HER）催化劑之一。同時(shí),具有合適的能帶結(jié)構(gòu)（帶隙為2.4 e V）和較好可見光響應(yīng)性的硫化鎘（CdS）也是一種備受關(guān)注的優(yōu)良光催化材料。但這兩種催化劑自身均存在導(dǎo)電性差、光生載流子易復(fù)合等缺點(diǎn),從而導(dǎo)致其光催化性能不高,難以滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。為此,在本文中,我們一方面嘗試將導(dǎo)電性能良好的活性炭（C）原位引入到MoS₂中;另一方面在利用沉淀法成功制得立方相CdS的基礎(chǔ)上,將CdS和MoS₂原位復(fù)合以期得到性能優(yōu)異的光催化材料。具體工作內(nèi)容如下:（1）在液相法制備MoS₂的過程中原位引入活性炭（C）,得到了MoS₂/C復(fù)合催化劑,并通過XRD、TEM、XPS等技術(shù)對該催化劑的結(jié)構(gòu)、形貌進(jìn)行了表征。在LED... 

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 半導(dǎo)體光催化分解水制氫的原理和基本要求
    1.3 提高半導(dǎo)體光催化產(chǎn)氫性能的方法
        1.3.1 調(diào)節(jié)帶隙以提高對可見光的吸收
        1.3.2 促進(jìn)光生載流子分離和轉(zhuǎn)移
        1.3.3 增加析氫反應(yīng)活性位點(diǎn)
    1.4 硫化鎘的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其光催化產(chǎn)氫研究現(xiàn)狀
        1.4.1 硫化鎘的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
        1.4.2 硫化鎘光催化產(chǎn)氫研究現(xiàn)狀
    1.5 二硫化鉬的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其光催化產(chǎn)氫研究現(xiàn)狀
        1.5.1 二硫化鉬的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
        1.5.2 二硫化鉬光催化產(chǎn)氫研究現(xiàn)狀
        1.5.3 二硫化鉬-碳復(fù)合催化劑光催化產(chǎn)氫研究現(xiàn)狀
    1.6 CdS/MoS_2 復(fù)合材料光催化產(chǎn)氫研究現(xiàn)狀
    1.7 本文的主要研究思路和創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 MoS_2/C復(fù)合催化劑的制備及其光催化產(chǎn)氫性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 試劑及儀器
        2.2.2 MoS_2/C復(fù)合催化劑的制備
        2.2.3 光催化產(chǎn)氫性能測試
        2.2.4 光電流測試和阻抗測定
    2.3 材料表征
        2.3.1 X射線衍射(XRD)
        2.3.2 掃描電鏡(SEM)
        2.3.3 透射電鏡(TEM)
        2.3.4 紫外-可見光漫反射(UV-Vis DRS)
        2.3.5 X射線光電子能譜(XPS)
        2.3.6 比表面積和孔徑分析(BET)
    2.4 MoS_2/C復(fù)合催化劑產(chǎn)氫性能研究
    2.5 MoS_2/C產(chǎn)氫體系的穩(wěn)定性研究
    2.6 體系產(chǎn)氫機(jī)理推測
    2.7 本章小結(jié)
第三章 沉淀法制備CdS及其光催化產(chǎn)氫性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 試劑及儀器
        3.2.2 CdS的制備
        3.2.3 光催化水解產(chǎn)氫性能測試
    3.3 材料表征
        3.3.1 X射線衍射(XRD)
        3.3.2 透射電鏡、掃描電鏡(TEM、SEM)
        3.3.3 紫外-可見光漫反射(UV-Vis DRS)
        3.3.4 X射線光電子能譜(XPS)
    3.4 CdS產(chǎn)氫性能研究
        3.4.1 鎘硫比對CdS產(chǎn)氫性能的影響
        3.4.2 靜置時(shí)間對CdS產(chǎn)氫性能的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 CdS-MoS_2/10%C的制備及其光催化產(chǎn)氫性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 試劑及儀器
        4.2.2 CdS-MC復(fù)合催化劑的制備
        4.2.3 光催化產(chǎn)氫性能測試
        4.2.4 光電性能測定和阻抗譜測定
    4.3 材料表征
        4.3.1 X射線粉末衍射(XRD)
        4.3.2 透射電鏡(TEM)、掃描電鏡(SEM)
        4.3.3 X射線光電子能譜(XPS)
        4.3.4 紫外-可見光漫反射(UV-Vis DRS)
    4.4 CdS-MC復(fù)合催化劑的產(chǎn)氫性能研究
        4.4.1 MC的引入和負(fù)載量對CdS產(chǎn)氫性能的影響
        4.4.2 煅燒對復(fù)合催化劑產(chǎn)氫性能的影響
        4.4.3 復(fù)合催化劑的循環(huán)穩(wěn)定性研究
    4.5 CdS-MC高產(chǎn)氫性能原因和產(chǎn)氫機(jī)理研究
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3697085