光催化水分解產(chǎn)H₂,光化學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究方向。合理利用太陽(yáng)光驅(qū)動(dòng)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(jī)。貴金屬基光催化劑由于其價(jià)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(shì)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(guò)渡金屬硫化物逐漸在光催化領(lǐng)域成為研究熱點(diǎn)。具備成本低,儲(chǔ)量豐富,可調(diào)控性高,光電性質(zhì)獨(dú)特等優(yōu)點(diǎn)。然而單獨(dú)的過(guò)渡金屬硫?qū)倩?在作為光催化劑時(shí)光腐蝕現(xiàn)象嚴(yán)重甚至根本無(wú)法吸收可見光。合理設(shè)計(jì)過(guò)渡金屬硫化物基復(fù)合光催化劑,有望解決這一問(wèn)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(guò)超聲-吸附、離心-干燥的方式構(gòu)建CuS/CdS復(fù)合光催化劑以及CdS/Co₃S₄復(fù)合光催化劑。通過(guò)一系列的表征研究和活性研究,對(duì)這兩種復(fù)合光催化劑的性能作出了評(píng)價(jià)。其中CuS/CdS復(fù)合光催化劑,可以實(shí)... 

【文章來(lái)源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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復(fù)合光催化劑的光催化水分解反應(yīng)機(jī)理[170]

第一章 緒論級(jí)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(jí)提供了施主雜質(zhì)電離所需能量，電子從施主能級(jí)躍遷至導(dǎo)帶上，所于本征半導(dǎo)體的禁帶寬度。圖 1.2b 為受主雜質(zhì)摻雜，雜質(zhì)摻雜形級(jí)，在可見光照射下，電子從價(jià)帶躍遷至受主能級(jí)上，而不是直接，因此所需的激發(fā)能量也小于本征半導(dǎo)體的帶隙�？梢姽獾墓庾V吸寬，相應(yīng)的也增加了對(duì)可見光的利用率。金屬離子摻雜通常會(huì)選用的金屬離子半徑接近的雜質(zhì)金屬離子。摻雜過(guò)程主要是通過(guò)預(yù)處理的前驅(qū)體實(shí)現(xiàn)。Houas 等人[43]，通過(guò)均相沉淀法和高溫煅燒制備出 ZnO，并且通過(guò)浸漬法與聚苯胺（PANI）復(fù)合，制備出了 Ni-Zn劑，在最大產(chǎn)氫速率達(dá)到 558μmol h-1。

應(yīng)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(duì)應(yīng)半導(dǎo)體上。雖然這對(duì)于載流子分離沒有強(qiáng)促進(jìn)作用，卻增強(qiáng)了特定半導(dǎo)體的光催化活性。Yang 等人[52]報(bào)道了一種新型反向 I 型 In2O3–In2S3核殼異質(zhì)結(jié)構(gòu)。先通過(guò)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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