光催化水分解產(chǎn)H₂,光化學領域的熱點研究方向。合理利用太陽光驅(qū)動光催化水分解產(chǎn)H₂作為新能源可以解決環(huán)境與能源危機。貴金屬基光催化劑由于其價格昂貴,而成為研究的壁壘。開發(fā)出新型高效的非貴金屬光催化劑就勢在必行。然而傳統(tǒng)的非貴金屬基光催化劑,如TiO₂、ZnO光解水的性能并不高。近些年,過渡金屬硫化物逐漸在光催化領域成為研究熱點。具備成本低,儲量豐富,可調(diào)控性高,光電性質(zhì)獨特等優(yōu)點。然而單獨的過渡金屬硫?qū)倩?在作為光催化劑時光腐蝕現(xiàn)象嚴重甚至根本無法吸收可見光。合理設計過渡金屬硫化物基復合光催化劑,有望解決這一問題。因此本文中,我們采用熱注射法制備CdS納米顆粒,而后分別采用水熱法制備CuS納米粒,溶劑熱法制備Co₃S₄納米片,最后通過超聲-吸附、離心-干燥的方式構(gòu)建CuS/CdS復合光催化劑以及CdS/Co₃S₄復合光催化劑。通過一系列的表征研究和活性研究,對這兩種復合光催化劑的性能作出了評價。其中CuS/CdS復合光催化劑,可以實... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

復合光催化劑的光催化水分解反應機理[170]

第一章 緒論級影響示意圖[33]。圖 1.2a 為施主雜質(zhì)摻雜，形成了新的施主能級提供了施主雜質(zhì)電離所需能量，電子從施主能級躍遷至導帶上，所于本征半導體的禁帶寬度。圖 1.2b 為受主雜質(zhì)摻雜，雜質(zhì)摻雜形級，在可見光照射下，電子從價帶躍遷至受主能級上，而不是直接，因此所需的激發(fā)能量也小于本征半導體的帶隙�？梢姽獾墓庾V吸寬，相應的也增加了對可見光的利用率。金屬離子摻雜通常會選用的金屬離子半徑接近的雜質(zhì)金屬離子。摻雜過程主要是通過預處理的前驅(qū)體實現(xiàn)。Houas 等人[43]，通過均相沉淀法和高溫煅燒制備出 ZnO，并且通過浸漬法與聚苯胺（PANI）復合，制備出了 Ni-Zn劑，在最大產(chǎn)氫速率達到 558μmol h-1。

應用最廣泛的是Ⅱ型、p-n 型異質(zhì)結(jié)。圖1.3a 中 I 型異質(zhì)結(jié)的局限性在于，光激發(fā)產(chǎn)生的載流子都轉(zhuǎn)移積累到了另一對應半導體上。雖然這對于載流子分離沒有強促進作用，卻增強了特定半導體的光催化活性。Yang 等人[52]報道了一種新型反向 I 型 In2O3–In2S3核殼異質(zhì)結(jié)構(gòu)。先通過水熱法制備出 In2O3，接著水熱硫化，最后高溫煅燒，獲得這種 I 型異質(zhì)結(jié)構(gòu)。


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