石墨烯/二硫化钼/硫化物复合光催化剂的制备及性能研究

被引量 : 0次 | 上传用户:zyf115
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
目前,工业快速发展所带来的能源危机与环境污染问题日益凸显,亟待需要寻找新型能源以替代化石燃料。近年来,半导体光催化技术的发展为解决能源与环境问题提供了有效的途径。金属硫化物为一类具有高光催化效率的半导体材料。其中ZnS与CdS为两种研究较为广泛的材料,两者不仅具有合适的禁带宽度,还具有良好还原电势,为光催化制氢技术提供了良好的条件。石墨烯为单层碳原子sp2杂化形成的片层状结构材料,具有良好的电子传导能力,可有效提高光催化中载流子的分离效率。MoS2也具有层状结构,其边缘具有良好的质子还原能力,对其进行剥离可得到边缘暴露的MoS2纳米片层。本文以金属硫化物为主要的活性物质,采用水热法制备了以氧化石墨烯(GO)为支撑平台,以GO和MoS2纳米片层为助催化剂的GO/MoS2/ZnS、GO/MoS2/CdS与GO/MoS2/CdxZn1-xS复合材料。采用XRD、TEM、SEM、UV-vis DRS、XPS和电化学等手段对复合材料进行了表征,并对其光催化制氢活性进行了评价。TEM与SEM表明,复合材料中纳米颗粒均匀生长于石墨烯表面,MoS2片层则分散于两者之间,该结构为电子传导提供了多种途径。UV-vis DRS结果表明,石墨烯与MoS2拓展了复合材料的可见光吸收范围和吸收强度;XPS分析表明,复合材料各组分之间形成了有效的异质结,电子在各组分间能较自由地传输,提高了载流子的分离效率;光电流及制氢活性的评价结果表明,石墨烯与MoS2的加入改善了电子的传导速率,提高了电子分离效率,提高了材料的光制氢活性。其中,含GO0.25wt%和MoS22atom%(atom%为相对原子含量)的GO/MoS2/ZnS复合材料在氙灯下的光催化产氢率为2258mol·h-1·g-1,含GO0.1wt%、MoS21atom%的GO/MoS2/CdS复合材料在可见光作用下的产氢率为511.6mol·h-1·g-1,含GO0.5wt%、MoS21wt%的GO/MoS2/Cd0.2Zn0.8S复合材料在氙灯下的产氢率为4556mol·h-1·g-1。研究表明,复合材料具有良好的稳定性,光催化重现性好。
其他文献
磨煤机落煤管在雨季原煤水分较大时堵煤严重,给煤机进煤口在原煤含有较大石块时容易卡涩跳闸,给煤机出口天方地圆管容易磨损穿孔,磨煤机文丘里分配器处容易积粉着火等。针对
指出山坡地的给排水设施由于受到地形特点的影响,和平原地区有较大差别,给排水规划有一定的难度,通过结合一些山坡地区的给排水规划设计,对山坡地给水、排水及管线综合规划中
随着我国经济的飞速发展,城市化进程的加快和城市改造力度的加大,我国城市房屋拆迁进入快速发展阶段。城市房屋拆迁对实现城市规划目标,推进城市环境面貌更新,合理利用城市土地资
本研究旨在分析医疗口译员的显身性。显身性体现为语篇所有,而语篇所有指译员的口译产出包含个人想法的程度。具体而言,本文试图分辨医疗口译员的显身性并对其进行归类。为此,作
当前IT市场的云计算、移动应用、web应用都在不断发展,而三者之间的结合却处于初级阶段。如何通过云计算模式,实现这三者更好的结合?这里面包含几个方面的问题:提供什么样的云服
本文基于新疆新源县哈拉布拉乡和库尔勒市哈拉玉宫乡维吾尔族和哈萨克族居民问卷调查数据、相关人员深入访谈资料和当地政府社会养老保障相关制度文件和数据,分析了新疆农村
资源型城市依靠自然资源的供给,通过对自然资源的开发,逐步建立、发展起来工业城市。资源型城市在新的经济形势下,其发展的主要制约因素在于产业结构单一,经济发展缓慢,环境污染,生
城市污水中蕴含了较多的低位热能,充分利用这部分热能不仅能达到节能的目的,而且可以减少污水废热排放对城市“热岛效应”的影响。近年来,随着人们对污水源热泵的研究不断深入,其
由于大型火力机组实际燃煤煤质与设计煤种的性质相差较大等原因,大型火力机组中速磨煤机在运行中事故频繁发生,严重影响机组的正常带负荷,对电力生产带来较大问题.本文总结大
指出路线方案选择是公路勘测设计中决定全局的重要工作,分析了公路路线方案选择的特点,提出了公路的路线方案选择的原则和步骤,研究了路线方案选择方法,包括生态选线和安全选