本文選用染料小分子雙(間氰基苯)-1,4-吡咯并吡咯二酮(DPP-CN)、雙(對氯苯基)-1,4-吡咯并吡咯二酮(DPP-Cl)和雙吡啶基-1,4-吡咯并吡咯二酮(DPP-PN)作為光催化劑用于光催化制氫,探究了這一類染料小分子結(jié)構(gòu)的差異對其吸收光譜、能級、粒徑、表面電荷以及光催化制氫性能的影響.研究發(fā)現(xiàn),這一類小分子末端的取代基團能夠顯著影響其光催化性能.其中,取代基為間位氰基單元的小分子DPP-CN表現(xiàn)出最好的分散性、與助催化劑良好的界面接觸,以及最好的光催化制氫性能.

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【部分圖文】：

圖5 DLS方法測試的DPP-CN、DPP-Cl和DPP-PN的粒徑(網(wǎng)絡版彩圖)

圖4TEM形貌圖.(a)DPP-CN;(b)DPP-Cl;(c)DPP-PN.圖中標尺:100nm3.5Zeta電位測試

圖6 Pt納米顆粒、DPP-CN、DPP-Cl和DPP-PN的Zeta電位(網(wǎng)絡版彩圖)

我們采用DLS測試了這三種染料小分子與Pt助催化劑納米粒子的Zeta電位,測試結(jié)果如圖6所示.Pt納米顆粒的Zeta電位為-42.7mV,表明助催化劑表面呈負電荷.三種染料小分子中,DPP-CN顆粒的Zeta電位為13.1mV,說明其表面呈現(xiàn)正電荷,而DPP-Cl和DPP-P....

圖8 光催化制氫前后的FTIR圖譜.(a)DPP-CN;(b)DPP-Cl(網(wǎng)絡版彩圖)

我們還通過FTIR測試探究了染料小分子光催化制氫前后的穩(wěn)定性.圖8(a,b)分別代表DPP-CN和DPP-Cl,圖中曲線分別為光催化制氫測試前的染料小分子粉末樣品和經(jīng)過20h光催化制氫測試后的染料小分子粉末樣品.圖8(a)中波長為3158、1646和2229cm-1的峰分別為....

圖3 DFT模擬的能級分布以及分子構(gòu)型.(a)DPP-CN;(b)DPP-Cl;(c)DPP-PN(網(wǎng)絡版彩圖)

圖2DPP-CN、DPP-Cl和DPP-PN的紫外-可見光譜圖.(a)以DMF為溶劑;(b)以H2O為溶劑(網(wǎng)絡版彩圖)3.3TEM形貌圖

本文編號：4037324