Na\Cu\In\Zn\S五元硫化物固溶体的制备及光解水制氢性能研究

来源 :哈尔滨理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yukon_hawk
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于坏境和能源问题的日趋严重,寻找到一种清洁可再生的新能源已成为人类关注的焦点和重大战略。氢能作为一种可再生的清洁能源越来越受到人们的青睐,利用半导体光催化分解水制氢是获取氢能的有效手段之一。纳米ZnS因其价廉易得,且又具有半导体光催化剂的光电效应和纳米材料的量子效应而倍受关注。但由于ZnS的带隙为3.5eV,只能吸收太阳光谱中比例不足5%的紫外光。所以,本文的研究目的就是缩小ZnS的禁带宽度,使其光响应范围扩展到可见光区域,提高其光催化效率。本文以ZnS为主体,通过溶剂热法制备了一种新型高效的五元硫化物固溶体光催化剂Na2x(CuIn)xZn3(1-x)S3。采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X-光电子能谱(XPS)及紫外-可见吸收光谱(UV-vis)等分析手段对所制备的催化剂进行了表征,考察了不同的制备条件对光催化剂晶型结构和性能的影响。通过光解水制氢实验,考察了化学计量比x值、溶剂热反应时间、牺牲剂浓度、光催化剂的用量和助催化剂Pt的含量等因素对光催化剂产氢性能的影响,同时根据光催化反应时间,考察了光催化剂的稳定性。结果表明:所制备的固溶体光催化剂Na2x(CuIn)xZn3(1-x)S3的晶型结构可随光催化剂的组分改变而变化。而Na、Cu、In等元素的掺入在一定程度上也抑制了固溶体光催化剂晶粒的增长。同时,光催化剂的禁带宽度亦可由光催化剂的组分来调控,使固溶体光催化剂的光响应范围扩展到可见光区。光解水制氢实验表明:当化学计量比x值为0.02、溶剂热反应时间为30h、牺牲剂Na2SO3和Na2S的浓度分别为0.35mol/L和0.25mol/L、光催化剂的用量为0.3g,并在未担载助催化剂Pt时,固溶体光催化剂Na0.04(CuIn)0.02Zn2.94S3的最高产氢速率为714.3μmol·h-1,较纯ZnS的产氢速率(11μmol·h-1)提高了65倍。若担载质量分数为0.4%的助催化剂Pt,其最高产氢速率可达到785.7μmol·h-1,较未担载Pt时光催化剂的产氢速率提高了10%。此外,光催化剂Na0.04(CuIn)0.02Zn2.94S3具有很好的稳定性,在光催化反应20h后,光催化剂未出现失活现象,且仍然具有较高的产氢性能。
其他文献
本文用迭代法和特征方程求数列通项公式等方法对黄金分割和斐波那契数列进行分析和比较, 引出这两个数学概念之间的关系,解决正整数范围离散变量的黄金分割问题。
在进一步深化税收征管改革,建立以信息化为支撑的专业化的集中征收、分类管理、一级稽查税收征管新格局中,只有认真解构并处理好地税信息化与技术人才、税源管理、企业信息化
五四新文化运动之初,易卜生的《玩偶之家》进入了现代中国人视野,一部非漂泊母题叙事文学作品从此承担了开启中国现代漂泊母题叙事文学创作热潮的重任。主人公娜拉及其出走行
目的观察吉西他滨联合复方苦参注射液治疗老年晚期食管癌的临床疗效及毒副反应。方法 48例晚期食管癌患者,采用吉西他滨联合复方苦参注射液进行治疗,观察治疗后效果。结果 48
本文以汽车营销4P为理论基础依据,同时借阅汽车之家等数字网站的资料,可以了解到消费者对A4l的购买态度以及心理需求等,并总结出影响奥迪A4l销量的因素,初步推测奥迪A4l未来
准晶体(Quasicyrstal)是具有与晶体相似的长程有序的原子排列,但不具备晶体的平移对称性的一种结构。在1984年shechtman等在急冷凝固的Al-Mn合金中发现了具有明显5次对称的电
我国很早就认识到了饮食对于一个人的重要性,自古便有"病从口入"的说法。因此,培养良好的饮食习惯对于身体健康具有很重要的意义。食育便是指良好的饮食习惯的培养教育。我过
一个面向现代化、面向世界、面向未来的军事理论研究工作者,在他面前展现的必定是活生生的、既错综复杂又绚丽多彩的生活图景。他会敏锐地感受到层出不穷的新情况向军事科学
目的分析厄贝沙坦联合氨氯地平治疗高血压并糖尿病肾病的疗效。方法 80例高血压并糖尿病肾病患者,根据不同治疗方案分为研究组与对照组,各40例。对照组予以厄贝沙坦治疗,研究
高等师范院校学前教育专业是现阶段我国幼儿教师培养的主要途径,学前教育专业课程的设置直接影响专业人才培养的规格和质量。文章主要分析当前我国高师院校学前教育专业课程