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CdS由于其宽范围的光吸收,有效的光激发,以及合适的光还原电势而备受关注。但是,以下两个原因限制了其广泛应用:其一,单一的CdS光生载流子自身的快速复合以及活性位点的缺乏导致其光催化活性极低;其二,CdS在光照下容易发生光腐蚀,从而导致纯相CdS光催化剂的不稳定性。目前对CdS的优化改性主要是通过与其它助催化剂的复合。在大量的研究中,过渡金属硫化物家族中的二硫化钼(MoS2)由于低成本以及优良的产氢性能而被广泛关注。因此,MoS2成为了代替贵金属的理想的材料之一。迄今为止,MoS2/CdS复合物的报道主要集中在呈现金属性质的单层或者少层MoS2,而呈现半导体性质的多层MoS2纳米片与CdS复合物的报道则很罕见。理论上,多层MoS2纳米片是一种间接带隙的n型半导体,与直接带隙的CdS能够形成I型异质结,有利于光生电子空穴的有效分离以及减缓CdS的光腐蚀现象。因此,本论文通过构建CdS@MoS2核壳复合物来深入研究多层MoS2作为助催化剂对CdS的光催化性能和稳定性的作用。但是,多层的MoS2存在着层间导电性较差的缺点。为了解决该问题,参考已有的研究报道,我们希望通过掺杂氧元素提高其导电性。因此,我们进一步通过氧掺杂多层MoS2与CdS的复合来探究氧掺杂多层MoS2对CdS光催化性能的影响。本论文的主要研究内容、创新点和成果如下:(1)利用多层MoS2纳米片以及一维CdS纳米线的优点来合理设计合成CdS@MoS2复合物,同时实现光催化活性和稳定性的提高。由于独特的核壳结构、多层MoS2与直接带隙的CdS形成I型异质结以及其所提供大量的活性位点,该复合物的产氢速率在可见光下相比纯的CdS提高了约54倍,相比CdS-Pt复合物提高了约2倍。并且在12小时内能够保持稳定的产氢速率。(2)通过对C2H5NS投料的合适调控来实现O-MoS2/CdS复合物的制备。氧掺杂MoS2不仅能提供大量的产氢活性位点,还能提高导电性。这有利于光生电子的迁移,实现光生电子空穴的有效地分离,从而有利于光催化产氢反应的进行。该复合物具有优异的产氢速率,约为纯相CdS的35倍,相比CdS-Pt和MoS2/CdS复合物的活性也更高,且在16小时内能够保持稳定的产氢速率。