染料敏化的MOFs光催化劑的合成、表征及其光催化性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-12 09:00
金屬有機(jī)框架材料(MOFs),是由無機(jī)金屬離子為節(jié)點(diǎn)與有機(jī)配體橋接成的有機(jī)-無機(jī)混合多孔類半導(dǎo)體材料。這類多孔材料具有比表面積大、結(jié)晶性好、易功能化、孔隙率高、活性位點(diǎn)豐富等優(yōu)點(diǎn),是理想的光催化劑。然而在光催化產(chǎn)氫的應(yīng)用中,大多數(shù)MOFs材料需要使用紫外光激發(fā)、導(dǎo)帶位置與產(chǎn)氫電位不匹配、表面反應(yīng)過電勢(shì)高,以致光催化產(chǎn)氫效率低或不能產(chǎn)氫。為解決上述問題,我們以染料敏化及引入助催化劑的策略,開發(fā)了幾種染料敏化的MOFs光催化劑,使其光催化產(chǎn)氫性能得到有效提高,具體的研究?jī)?nèi)容如下:1、我們以曙紅Y(EY)為光敏劑及Pt為助催化劑,通過染料敏化及助催化劑沉積的方法,將幾種Fe-MOFs材料成功應(yīng)用于光催化產(chǎn)氫。我們發(fā)現(xiàn)通過EY的復(fù)合,可以讓Fe-MOFs有效吸收可見光并讓其導(dǎo)帶位置變負(fù),滿足MOFs產(chǎn)氫的熱力學(xué)要求。同時(shí),助催化劑Pt的引入可以顯著降低產(chǎn)氫過電位,提高產(chǎn)氫效率。我們通過紫外可見漫反射光譜、莫特-肖特基等手段,研究了MOFs在敏化前后的能帶情況;通過LSV測(cè)試方法表征了材料表面在引入Pt前后的過電位變化;通過光電流、阻抗、熒光光譜、瞬態(tài)熒光光譜等手段,系統(tǒng)解析了該復(fù)合材料產(chǎn)氫的工...
【文章來源】:浙江師范大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
1(A,B,C)是MIL-53(Fe)的掃描電子顯微鏡圖,(D,E)是MIL-53(Fe)的透射電子顯
圖 3.3.4-1 EY 敏化后的 MIL-53(Fe)和 MIL-53(Fe)的光電流響應(yīng)。光電流測(cè)試方法探究了催化劑通過對(duì)光的響應(yīng)后,表面產(chǎn)生光生載流子的能力。MIL-53(Fe)和染料EY敏化的MIL-53(Fe)的光電流變化曲線如圖3.3.4-1所示,
.1-2 SEM images of FexNi1-x-MIL-88(B) with different molar ratio of Fe and88(B), (B) Fe0.8Ni0.2-MIL-88(B), (C) Fe0.6Ni0.4-MIL-88(B),(D) Fe0.2Ni0.8-MI鎳其他摩爾比例合成了 FexNi1-x-MIL-88(B)的 SEM 形貌:(A) Fe-MIL-8.8Ni0.2-MIL-88(B),(C) Fe0.6Ni0.4-MIL-88(B),(D) Fe0.2Ni0.8-MIL-88(B)。4.1-2 A、B、C、D 分別是 Fe-MIL-88(B)、Fe0.8Ni0.2-MIL-8IL-88(B)和 Fe0.2Ni0.8-MIL-88(B)在 SEM 下的形貌。通過 SEM 圖方法可大量合成形貌均勻的 Fe-MIL-88(B),且分散性好,長(zhǎng)度.1-2 B、C 分別是 Fe0.8Ni0.2-MIL-88(B)和 Fe0.6Ni0.4-MIL-88(B)的分形貌出現(xiàn)開裂情況;Fe0.2Ni0.8-MIL-88(B)的形貌則團(tuán)聚嚴(yán)重。析鐵鎳雙金屬有機(jī)骨架材料的結(jié)構(gòu),我們采用 XRD,紅外及如圖 4.4.1-3 所示。Fe-MIL-88(B)衍生峰與已報(bào)道的文獻(xiàn) Fe-MI射峰相比基本一致[106]。確認(rèn)了本章實(shí)驗(yàn)合成的 Fe-MIL-88(B
本文編號(hào):3226345
【文章來源】:浙江師范大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
1(A,B,C)是MIL-53(Fe)的掃描電子顯微鏡圖,(D,E)是MIL-53(Fe)的透射電子顯
圖 3.3.4-1 EY 敏化后的 MIL-53(Fe)和 MIL-53(Fe)的光電流響應(yīng)。光電流測(cè)試方法探究了催化劑通過對(duì)光的響應(yīng)后,表面產(chǎn)生光生載流子的能力。MIL-53(Fe)和染料EY敏化的MIL-53(Fe)的光電流變化曲線如圖3.3.4-1所示,
.1-2 SEM images of FexNi1-x-MIL-88(B) with different molar ratio of Fe and88(B), (B) Fe0.8Ni0.2-MIL-88(B), (C) Fe0.6Ni0.4-MIL-88(B),(D) Fe0.2Ni0.8-MI鎳其他摩爾比例合成了 FexNi1-x-MIL-88(B)的 SEM 形貌:(A) Fe-MIL-8.8Ni0.2-MIL-88(B),(C) Fe0.6Ni0.4-MIL-88(B),(D) Fe0.2Ni0.8-MIL-88(B)。4.1-2 A、B、C、D 分別是 Fe-MIL-88(B)、Fe0.8Ni0.2-MIL-8IL-88(B)和 Fe0.2Ni0.8-MIL-88(B)在 SEM 下的形貌。通過 SEM 圖方法可大量合成形貌均勻的 Fe-MIL-88(B),且分散性好,長(zhǎng)度.1-2 B、C 分別是 Fe0.8Ni0.2-MIL-88(B)和 Fe0.6Ni0.4-MIL-88(B)的分形貌出現(xiàn)開裂情況;Fe0.2Ni0.8-MIL-88(B)的形貌則團(tuán)聚嚴(yán)重。析鐵鎳雙金屬有機(jī)骨架材料的結(jié)構(gòu),我們采用 XRD,紅外及如圖 4.4.1-3 所示。Fe-MIL-88(B)衍生峰與已報(bào)道的文獻(xiàn) Fe-MI射峰相比基本一致[106]。確認(rèn)了本章實(shí)驗(yàn)合成的 Fe-MIL-88(B
本文編號(hào):3226345
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