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Cu_(2)O@C复合纳米材料的光诱导合成制备及其光催化产氢性能
1
作者 李娜 毛树红 +1 位作者 严文君 张静 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期698-706,共9页
Cu_(2)O具有禁带窄、环境友好和储量丰富等优点,是一种理想的可见光催化剂,然而其光生载流子复合率高和稳定性差等问题限制了Cu_(2)O在光催化领域的实际应用。为此,本文采用光诱导原位技术,以甲醇为碳源、硫酸铜为铜源,一步成功制备了... Cu_(2)O具有禁带窄、环境友好和储量丰富等优点,是一种理想的可见光催化剂,然而其光生载流子复合率高和稳定性差等问题限制了Cu_(2)O在光催化领域的实际应用。为此,本文采用光诱导原位技术,以甲醇为碳源、硫酸铜为铜源,一步成功制备了超薄炭壳层包覆的Cu_(2)O复合纳米材料(Cu_(2)O@C)。结果显示,与常规炭包覆方法相比,光诱导原位技术避免了苛刻的反应条件及繁琐的合成步骤对Cu_(2)O半导体结构的破坏,有效保留了Cu_(2)O本征电子结构,使其具有优异的光催化活性及稳定性。同时,Cu_(2)O@C的核壳结构不仅可以钝化半导体表面缺陷和促进光生载流子的分离,而且炭壳层的包覆还可以避免Cu_(2)O纳米颗粒与溶液的直接接触,有效抑制高活性反应中间体对催化剂结构的破坏。与单独的Cu_(2)O纳米颗粒相比,Cu_(2)O@C复合纳米材料在可见光下的光解水产氢活性和稳定性得到显著提高,产氢速率可达1.28 mmol/(g·h),且在连续五次循环稳定性测试中,氢气生成速率无明显变化。 展开更多
关键词 炭包覆氧化亚铜 光诱导原位合成 光催化产氢
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钴基助催化剂在光催化产氢中的应用研究进展
2
作者 孙海涛 张芳 +2 位作者 王一凡 黄芳 孙传智 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2024年第1期1-9,共9页
通过光催化分解水产生的氢气可以用于驱动燃料电池或其他能源转换设备,这有助于减少对化石燃料的依赖,减少温室气体排放。但是实验发现,很多光催化剂存在可见光利用率低和光生电子-空穴易复合的问题。为了抑制光生电子-空穴的复合,提高... 通过光催化分解水产生的氢气可以用于驱动燃料电池或其他能源转换设备,这有助于减少对化石燃料的依赖,减少温室气体排放。但是实验发现,很多光催化剂存在可见光利用率低和光生电子-空穴易复合的问题。为了抑制光生电子-空穴的复合,提高光催化剂产氢效率,研究者们尝试了多种催化剂改性方式,加入助催化剂是其中最有效的方式之一。传统的贵金属助催化剂虽然有良好的效果,但是价格高,不利于大量生产应用。钴(Co)是一种廉价易得的过渡金属,作为助催化剂其效果有时可与铂(Pt)等贵金属相当。本文总结了不同Co基助催化剂,如Co的硫化物、氧化物、氢氧化物以及磷化物等助催化剂在光解水产氢方面的研究进展,希望对该领域的研究提供一些有价值的参考。 展开更多
关键词 钴基助催化剂 光催化产氢 反应机理
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NH_(2)-UiO-66/PyPD-COF异质结构筑及高效光催化产氢
3
作者 吴海洋 张楠琦 +7 位作者 牟迪 何漩 杜星 王大珩 方伟 陈辉 李薇馨 赵雷 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1141-1150,共10页
有机框架化合物因分子水平结构可控、大的比表面积、高孔隙率、分散的化学活性位点以及良好稳定性等优点,在光催化解水制氢方面具有较大的应用潜力。采用溶剂热法,在共价有机框架PyPD-COF的合成过程中引入金属有机框架NH_(2)-UiO-66,原... 有机框架化合物因分子水平结构可控、大的比表面积、高孔隙率、分散的化学活性位点以及良好稳定性等优点,在光催化解水制氢方面具有较大的应用潜力。采用溶剂热法,在共价有机框架PyPD-COF的合成过程中引入金属有机框架NH_(2)-UiO-66,原位形成NH_(2)-UiO-66/PyPD-COF异质结。通过TEM、EDS、XPS、FTIR、UV-Vis和光电流测试分析,光催化性能测试等手段对样品进行表征,构筑的NH_(2)-UiO-66/PyPD-COF异质结不仅可以保留原始MOF及COF组分的优良特性,还可在异质界面形成键连,利于促进界面间电荷迁移,降低电子-空穴复合率,提升光催化产氢效率至20.68 mmol·h^(-1)·g^(-1),分别为原始NH_(2)-UiO-66和PyPD-COF的86倍和3倍。同时,界面处的共价键键连使得复合样品具有良好的制氢稳定性,这为构筑高效光催化分解水产氢异质结光催化剂提供了一种新的策略。 展开更多
关键词 NH_(2)-UiO-66 PyPD-COF 异质结 原位生长 光催化产氢
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硫掺杂g-C_(3)N_(4)制备及其光催化产氢性能研究
4
作者 李星杰 孙玮 +4 位作者 明邱焱 刘耀程 廖国东 王海涛 江吉周 《聊城大学学报（自然科学版）》 2024年第1期70-75,共6页
在“双碳”国家战略背景下,氢能的开发备受关注。石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))因具有制备简便、带隙合适、稳定性高等优势,被认为是一种极具应用前景的产氢光催化剂。然而,在光催化体系中,纯g-C_(3)N_(4)的光生载流子转移速率较慢且易于... 在“双碳”国家战略背景下,氢能的开发备受关注。石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))因具有制备简便、带隙合适、稳定性高等优势,被认为是一种极具应用前景的产氢光催化剂。然而,在光催化体系中,纯g-C_(3)N_(4)的光生载流子转移速率较慢且易于复合,故其产氢性能通常不佳。本研究创造性地利用硫粉与尿素水溶液间的高温热聚反应,开发出一种简便且高效的硫掺杂g-C_(3)N_(4)合成策略,原位合成了二维硫掺杂g-C_(3)N_(4)纳米片(S-g-C_(3)N_(4)),系统研究了硫掺杂对g-C_(3)N_(4)光电化学性质和光催化产氢性能的影响。结果表明,硫掺杂不仅可有效增强g-C_(3)N_(4)的可见光吸收能力,而且还显著提高g-C_(3)N_(4)的光生载流子分离和转移效率。因此,S-g-C_(3)N_(4)的光催化产氢速率比纯g-C_(3)N_(4)高近10倍。 展开更多
关键词 g-C_(3)N_(4) 硫粉 硫掺杂 光催化产氢
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Co_(3)ZnC@C促进g-C_(3)N_(4)光催化产氢及其机理
5
作者 周训富 周小松 +2 位作者 罗金 许丽梅 方岳平 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期166-174,共9页
光催化产氢技术是实现太阳能到绿色氢能转化的有效途径,然而其实际应用受到高成本、低效率的限制。本文通过简单的沉淀-煅烧法合成一种独特的碳包覆Co_(3)ZnC纳米颗粒(Co_(3)ZnC@C),将其作为助催化剂,与光催化剂g-C_(3)N_(4)耦合构建新... 光催化产氢技术是实现太阳能到绿色氢能转化的有效途径,然而其实际应用受到高成本、低效率的限制。本文通过简单的沉淀-煅烧法合成一种独特的碳包覆Co_(3)ZnC纳米颗粒(Co_(3)ZnC@C),将其作为助催化剂,与光催化剂g-C_(3)N_(4)耦合构建新颖的不含贵金属的复合光催化剂Co_(3)ZnC@C/g-C_(3)N_(4),并对其结构和形貌进行表征,对其光催化产氢性能进行研究。实验结果表明:Co_(3)ZnC@C/g-C_(3)N_(4)的光催化产氢速率是纯g-C_(3)N_(4)的109倍,催化产氢速率大幅提高是因为Co_(3)ZnC@C作为助催化剂负载在g-C_(3)N_(4)的表面,能够促进g-C_(3)N_(4)的电荷分离,加快其表面析氢反应速率。该研究拓宽了金属碳化物材料的应用范围,为设计先进的太阳能转换光催化剂提供了新的途径。 展开更多
关键词 碳化钴锌 氮化碳 复合材料 光催化产氢 助催化剂
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增强光催化产氢的TiO_(2)/BMS复合材料的制备及评价
6
作者 焦皓龙 满畅 +3 位作者 许春鹏 张沙录 王进峰 乔永锋 《云南化工》 CAS 2024年第4期75-78,共4页
利用改进的溶胶-凝胶法合成了TiO_(2)/BMS复合材料,并以这些复合材料为光催化剂,研究了其光催化产氢的性能。结果显示,在最优条件下,TiO_(2)/BMS复合材料光催化产氢速率是TiO_(2)的3.7倍。研究表明,TiO_(2)/BMS复合材料是一种优秀的光... 利用改进的溶胶-凝胶法合成了TiO_(2)/BMS复合材料,并以这些复合材料为光催化剂,研究了其光催化产氢的性能。结果显示,在最优条件下,TiO_(2)/BMS复合材料光催化产氢速率是TiO_(2)的3.7倍。研究表明,TiO_(2)/BMS复合材料是一种优秀的光催化剂,可用于光催化水分解产氢。 展开更多
关键词 溶胶凝胶法 TiO_(2)/BMS 光催化产氢
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“开放型蝶形”[2Fe2S]化合物光催化产氢性能与机理探究 被引量：2
7
作者 郑会勤 樊耀亭 《分子催化》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期331-341,I0001,共12页
合成并表征了两个新的具有“开放型蝶形”结构的[2Fe2S]化合物A和B;并以A和B为催化剂、藻红B钠盐(EBS2-)为光敏剂、三乙胺(TEA)为电子给体和质子源,构建了一个均相光催化产氢体系.结果表明:体系在pH为12,体积比为1∶1的CH_(3)CN/H_(2)O... 合成并表征了两个新的具有“开放型蝶形”结构的[2Fe2S]化合物A和B;并以A和B为催化剂、藻红B钠盐(EBS2-)为光敏剂、三乙胺(TEA)为电子给体和质子源,构建了一个均相光催化产氢体系.结果表明:体系在pH为12,体积比为1∶1的CH_(3)CN/H_(2)O溶液中,产氢活性最高,经4 h可见光照射,最大产氢量分别为156.1μmol(37.9 TON vs.A)和18.4μmol(TON 4.6 vs.B);催化剂中含有质子捕获位点,有利于形成产氢活性中间体H_(2)-Fe_(2)S_(2)(η^(2)-H^(2)-Fe^(Ⅱ)Fe^(Ⅰ))物种,从而提高催化剂的产氢活性.在当前的体系中,还原态的Fe^(I)Fe^(0)物种通过1^(*)EBS^(2-)转移到Fe^(Ⅰ)Fe^(Ⅰ)中心上,然后再经历一个EECC(化合物A)或ECEC(化合物B),形成产氢活性中间体H2-Fe2S2(η2-H2-Fe^(Ⅱ)Fe^(Ⅰ))物种,最终产生H_(2)分子,并使Fe^(Ⅰ)Fe^(Ⅰ)物种再生. 展开更多
关键词 [2Fe2S]化合物 光催化产氢 电化学 荧光淬灭 机理
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NiMoO_(4)/ZnIn_(2)S_(4)S-scheme异质结的制备及光催化产氢性能增强机制 被引量：4
8
作者 李艳 李卓 刘恩周 《聊城大学学报（自然科学版）》 2023年第2期1-10,共10页
首先通过水热法制备得到NiMoO_(4)·x H_(2)O前驱体,再经高温煅烧得到NiMoO_(4)纳米棒,最后通过超声混合及溶剂蒸干处理将NiMoO_(4)与ZnIn_(2)S_(4)复合构建了NiMoO_(4)/ZnIn_(2)S_(4)S-scheme异质结光催化剂。研究结果表明,NiMoO_... 首先通过水热法制备得到NiMoO_(4)·x H_(2)O前驱体,再经高温煅烧得到NiMoO_(4)纳米棒,最后通过超声混合及溶剂蒸干处理将NiMoO_(4)与ZnIn_(2)S_(4)复合构建了NiMoO_(4)/ZnIn_(2)S_(4)S-scheme异质结光催化剂。研究结果表明,NiMoO_(4)质量分数为10.7%时,复合材料(10.7-NiMoO_(4)/ZnIn_(2)S_(4))具有较好的载流子分离效率,较低的界面电荷转移阻力和较大的电化学活性面积。在300 W氙灯照射下,其产氢速率可达29.04 mmol·g^(-1)·h^(-1),约为单体ZnIn_(2)S_(4)(5.58 mmol·g^(-1)·h^(-1))的5.20倍。自由基捕获实验及能带结构分析表明,NiMoO_(4)和ZnIn_(2)S_(4)之间形成了S-scheme电荷转移机制,不仅促进了载流子的分离与迁移,而且保留了较强的氧化还原能力。此外,NiMoO_(4)的引入提高了异质结的电化学活性面积,以上因素协同提高了体系的光催化析氢性能。 展开更多
关键词 NiMoO_(4) ZnIn_(2)S_(4) S-scheme异质结 光催化产氢
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三种ZnS基-有机胺纳米复合材料光催化产氢性能
9
作者 王倩倩 武文慧 王春艳 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2023年第12期18-25,共8页
采用溶剂热法合成了三种ZnS基-有机胺纳米复合材料ZnS·(n-BA)x、ZnS·(HMD)x、ZnS·(DETA)x,在乙醇为牺牲剂、H 2PtCl 6为助催化剂的条件下对三者的光解水产氢性能进行测试,并结合其禁带宽度值及结构特点用气相色谱仪对其... 采用溶剂热法合成了三种ZnS基-有机胺纳米复合材料ZnS·(n-BA)x、ZnS·(HMD)x、ZnS·(DETA)x,在乙醇为牺牲剂、H 2PtCl 6为助催化剂的条件下对三者的光解水产氢性能进行测试,并结合其禁带宽度值及结构特点用气相色谱仪对其光催化性能进行分析。结果表明:ZnS·(n-BA)x、ZnS·(HMD)x、ZnS·(DETA)x三种复合材料的禁带宽度值分别为3.66、3.91、3.85 eV。此外,成功实现了光解水产氢与牺牲剂乙醇选择性氧化的耦合,在ZnS纳米复合材料上实现了有机物的C—C偶联,利用牺牲剂乙醇,高选择性地合成了高价值附加产物2,3-丁二醇,同时产氢速率均保持在较高的水平。三种复合材料中,具有最小禁带宽度及最小粒径的ZnS·(n-BA)x光催化产氢能力最高,平均产氢速率为22.48 mmol/(h·g),产物选择性方面,2,3-丁二醇含量最高的也是ZnS·(n-BA)x,可高达88.72%。ZnS·(n-BA)x作为三者中产氢效率及产物选择性最优的复合材料,其稳定性也处于优势水平,有望在新型纳米复合材料的光催化产氢性能的研究中提供一定的参考价值。 展开更多
关键词 ZnS基纳米复合材料 有机胺 光催化产氢 牺牲剂 乙醇
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共价键连构建PANI-CTF-1复合材料实现高效电荷转移和光催化产氢
10
作者 赖诗琴 王登科 +2 位作者 邓岚清 王旭阳 邹建平 《南昌航空大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第3期59-66,共8页
开发高效稳定的产氢光催化剂具有重要意义,但存在巨大挑战。在此,本研究提出了一种基于有机分子间共价键连的催化剂修饰策略,并用于设计合成聚苯胺嫁接的CTF-1复合光催化剂(PANI-CTF-1)。光谱表征表明,PANI和CTF-1之间通过—N—C=N—共... 开发高效稳定的产氢光催化剂具有重要意义,但存在巨大挑战。在此,本研究提出了一种基于有机分子间共价键连的催化剂修饰策略,并用于设计合成聚苯胺嫁接的CTF-1复合光催化剂(PANI-CTF-1)。光谱表征表明,PANI和CTF-1之间通过—N—C=N—共价键相连,该共价键不仅桥连两组分,而且能作为它们之间的电荷传输通道,提高光生电荷的传输速率和注入效率。光催化结果显示,与范德华力连接的PANI/CTF-1传统异质结相比,PANI-CTF-1表现出更优异的光催化产氢活性和更高的稳定性。 展开更多
关键词 共价键连 共价有机框架 电荷转移 聚苯胺 光催化产氢
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二维改性碳基材料用于高效光催化产氢 被引量：1
11
作者 江吉周 李方轶 +2 位作者 熊志国 王海涛 邹菁 《聊城大学学报（自然科学版）》 2023年第1期73-84,共12页
二维碳基材料,因导电性强、比表面积大、成本低廉等诸多优势,被广泛应用于光/电催化等新兴领域,尤其是光催化裂解水产氢技术,普遍被认为是解决当前能源短缺和环境污染问题的有效途径之一。虽然,近年来关于二维碳基材料在光催化产氢领域... 二维碳基材料,因导电性强、比表面积大、成本低廉等诸多优势,被广泛应用于光/电催化等新兴领域,尤其是光催化裂解水产氢技术,普遍被认为是解决当前能源短缺和环境污染问题的有效途径之一。虽然,近年来关于二维碳基材料在光催化产氢领域的研究层出不穷,但其固有的光生电子/空穴分离效率低、还原/氧化能力弱、界面传输速率慢等问题仍亟待解决。因此,如何显著增加二维碳基材料表面催化活性位点密度,提高其在光催化产氢过程中的电子传输速率和稳定性,具有重要的现实意义。以石墨炔(GDY)、氮化碳(C_(3)N_(4))、共价有机框架化合物(COF)、过渡金属碳/氮化合物(MXenes)四种典型的二维碳基材料为研究对象,系统总结了掺杂/空位缺陷和异质结构建两种改性策略对二维碳基材料物理化学性质的影响关系,并深入剖析了其光催化产氢活性增强机制。最后,还对新型二维改性碳基材料的发展和挑战提出了展望,为高性能光催化产氢材料的设计、制备和应用提供理论指导。 展开更多
关键词 二维碳基材料 催化剂改性 光催化产氢
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基于后功能化工艺修饰类石墨相氮化碳及其光催化产氢性能研究
12
作者 杨亦龙 李山鹰 +3 位作者 毛艳丽 党丽赟 焦卓凡 徐开东 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期205-214,共10页
本研究设计了一种后功能化工艺方法修饰类石墨相氮化炭材料。通过此工艺成功得到了硼掺杂的介孔氮化炭材料,该材料比表面积高达125 m^(2)/g,这为提升光催化分解水性能奠定了基础。利用X射线衍射、X射线光电子能谱,荧光光谱和紫外-可见... 本研究设计了一种后功能化工艺方法修饰类石墨相氮化炭材料。通过此工艺成功得到了硼掺杂的介孔氮化炭材料,该材料比表面积高达125 m^(2)/g,这为提升光催化分解水性能奠定了基础。利用X射线衍射、X射线光电子能谱,荧光光谱和紫外-可见光谱对材料进行了全面的表征。基于X射线光电子能谱分析,发现通过后功能化处理硼原子成功掺杂进入氮化炭的晶格中;通过吸收光谱分析得知,硼掺杂的介孔氮化炭材料增强了在可见光区的光吸收;通过荧光光谱分析得知,相比原始氮化炭材料,硼掺杂后的介孔氮化炭材料有着更低的荧光强度,意味着光生电子和空穴的分离得到了提升。对材料进行光催化分解水测试,后功能化处理得到的硼掺杂介孔氮化炭材料的产氢速率是原始氮化炭材料的10.2倍。此结论对后续利用后功能化工艺修饰材料提升材料性能具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 硼掺杂 介孔结构 后功能化 光催化产氢
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NiS/TiO_(2)/Ti_(3)C_(2)三元异质结结构的构筑及光催化产氢性能
13
作者 姚庆 顼建乐 +3 位作者 金闯 王亮 赵文森 李朋伟 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第4期526-533,共8页
二维过渡金属碳化物MXene(Ti_(3)C_(2))因其优良二维层状结构及导电性被认为是一种理想的光催化材料。采用两步水热法结合原位自氧化方法合成了NiS/TiO_(2)/Ti_(3)C_(2)(TCTNS)三元复合光催化剂。运用多种分析手段(场发射扫描电子显微镜... 二维过渡金属碳化物MXene(Ti_(3)C_(2))因其优良二维层状结构及导电性被认为是一种理想的光催化材料。采用两步水热法结合原位自氧化方法合成了NiS/TiO_(2)/Ti_(3)C_(2)(TCTNS)三元复合光催化剂。运用多种分析手段(场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见光(UV-Vis)吸收光谱仪及光电流测试)对其结构进行了表征,研究了其光催化分解水产氢的活性,探讨了材料的组成、结构与性能之间的相互影响。结果表明,与单一NiS和二元TiO_(2)/Ti_(3)C_(2)催化剂相比,复合光催化剂具有更高的光电性能。其可见光驱动的光催化H_(2)产氢速率可达3269μmol/(g·h),是二元TiO_(2)/Ti_(3)C_(2)产氢速率的约19倍。实验结果表明,由于NiS和TiO_(2)纳米颗粒覆盖重建的多异质结界面,以及TCTNS复合光催化剂中存在更多的电子转移通道,复合光催化剂可显著抑制光生载流子的复合,实现高效的光-电能源转换,因此在光催化产氢领域有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 Ti_(3)C_(2) MXene 原位自氧化 光催化产氢 异质结结构
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多组分纳米纤维体系中载流子动力学的有效级联调制及其高效光催化产氢性能研究
14
作者 吕娜 荆雪东 +3 位作者 许瑶 鲁巍 刘奎朝 张振翼 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第4期85-95,共11页
利用半导体作为催化剂,将水光催化还原为H_(2),为缓解全球能源危机以及环境污染问题提供了一种经济环保的途径。优化调控载流子动力学行为对提高半导体光催化分解水还原为绿色燃料-H_(2)的活性具有十分重要的意义。目前,基于半导体异质... 利用半导体作为催化剂,将水光催化还原为H_(2),为缓解全球能源危机以及环境污染问题提供了一种经济环保的途径。优化调控载流子动力学行为对提高半导体光催化分解水还原为绿色燃料-H_(2)的活性具有十分重要的意义。目前,基于半导体异质结效应或局域表面等离激元共振的敏化过程来设计和调控半导体基异质结构体系已成为调控载流子动力学行为的一种经典策略。然而,通过精细设计异质结构,合理耦合上述敏化过程,实现载流子动力学的级联调制,从而获得高效的光催化产H_(2)活性仍然任重道远。在本文中,我们通过原位氧化(g-C_(3)N_(4)的剥离和Ag_(2)S)和还原(Ag)反应,将等离激元Ag纳米颗粒(NPs)和两种不同的半导体Ag_(2)SNPs和g-C_(3)N_(4)纳米片(NSs)组装在电纺TiO_(2)纳米纤维(NFs)中,形成了一种新型四元异质组分纳米纤维(HNFs)体系。结合时间分辨光致发光光谱,3D时域有限差分模拟以及对照实验,我们证明了等离激元AgNPs和g-C_(3)N_(4)NSs由于吸收光谱重叠可以诱导从AgNPs到与其相邻的g-C_(3)N_(4)NSs上的等离激元共振能量转移,从而促进上述四元HNFs体系中g-C_(3)N_(4)上光生载流子的产生。同时,由Ag NPs产生的等离激元热电子能够进一步转移到与其相接触的TiO_(2)、g-C_(3)N_(4)、以及Ag_(2)S组分上,促进体系中光生载流子的产生和分离。而且,g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)异质界面处的能带结构属于“II型”异质结,而TiO_(2)/Ag_(2)S异质界面处的能带结构属于“I型”异质结。这样可以在gC_(3)N_(4)/TiO_(2)/Ag_(2)S异质界面构建连续的“能带阶梯”,使光生电子从g-C_(3)N_(4)跨越TiO_(2)转移到Ag_(2)S上,从而促进光生电荷-载流子的分离和迁移。因此,将等离激元共振能量转移,热电子转移过程和连续的“能带阶梯”诱导的载流子分离过程合理地整合在所制备的四元Ag/Ag_(2)S/g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)HNFs中,从而实现了光生载流子产生、分离和迁移的有效级联调制。因此,在模拟太阳光的照射下,最优的Ag/Ag_(2)S/g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)HNFs光催化产H_(2)速率与等比例随机机械混合的TiO_(2)NFs、gC_(3)N_(4)NSs、AgNPs和Ag_(2)SNPs光催化产H_(2)速率相比高~9倍。这种新颖的载流子动力学级联调制为开发高光活性半导体基异质结构体系,实现太阳能-燃料转换提供了一条崭新的途径。 展开更多
关键词 级联调制 载流子动力学 Ag/Ag_(2)S/g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)异质结复合纳米纤维 宽光谱响应 光催化产氢
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CdS QDs/ompg-C3N4光催化产氢综合实验设计
15
作者 周训富 《材料科学》 2023年第8期742-751,共10页
基于产出导向教育理念,落实以学生为中心的教学策略,以提升人才培养质量为目的,设计并实施了一个科研创新综合训练实验——CdS量子点(CdS QDs)/秩序中孔g-C3N4 (ompg-C3N4)复合光催化剂的制备及其产氢性能研究。实验结果表明:CdS QDs/om... 基于产出导向教育理念,落实以学生为中心的教学策略,以提升人才培养质量为目的,设计并实施了一个科研创新综合训练实验——CdS量子点(CdS QDs)/秩序中孔g-C3N4 (ompg-C3N4)复合光催化剂的制备及其产氢性能研究。实验结果表明:CdS QDs/ompg-C3N4的光催化产氢速率ompg-C3N4的1.8倍,这是因为CdS QDs负载在ompg-C3N4的表面形成了异质结,具有增强的光吸收能力和电荷分离效率。本实验课程的实施,不仅能够训练学生的实验操作技术、数据处理能力,还将学生引入光催化制氢的前沿研究领域,开阔其视野,提升其科研创新的能力,达成课程育人的目标。 展开更多
关键词 硫化镉 氮化碳 异质结 光催化产氢
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MOF基光催化剂的制备及其光催化产氢性能研究
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作者 曾俊辉 王明华 +1 位作者 邓哲 易杰 《广州化工》 CAS 2023年第3期79-82,共4页
通过在球形中空结构Ni-MOF的表面原位生长CdS纳米颗粒制备了CdS/Ni-MOF可见光驱动的非贵金属光催化剂。相对纯CdS纳米颗粒,CdS/Ni-MOF的产氢性能有明显提升,CdS/Ni-MOF(60)复合光催化剂的产氢率达到了211.5μmol·h^(-1),是纯CdS产... 通过在球形中空结构Ni-MOF的表面原位生长CdS纳米颗粒制备了CdS/Ni-MOF可见光驱动的非贵金属光催化剂。相对纯CdS纳米颗粒,CdS/Ni-MOF的产氢性能有明显提升,CdS/Ni-MOF(60)复合光催化剂的产氢率达到了211.5μmol·h^(-1),是纯CdS产氢率的6倍,且其具有良好的光催化稳定性。CdS和Ni-MOF的相匹配的能带位置实现了光生电子的有效分离,加速电子转移,减少了CdS中光生电子与空穴的复合几率,从而有效阻碍了CdS的光腐蚀现象。 展开更多
关键词 金属有机骨架 电荷分离 光催化产氢
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贵金属修饰石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))光催化产氢研究
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作者 梁逸飞 刘利 《广州化工》 CAS 2023年第22期1-2,25,共3页
利用光催化分解水产氢是解决世界能源危机的一个极具前景的方法。石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))作为一种被广泛研究的光催化剂,如何增强其光催化性能是众多科研人员研究的热点。以贵金属修饰g-C_(3)N_(4)为出发点,通过构建电子通路,促进... 利用光催化分解水产氢是解决世界能源危机的一个极具前景的方法。石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))作为一种被广泛研究的光催化剂,如何增强其光催化性能是众多科研人员研究的热点。以贵金属修饰g-C_(3)N_(4)为出发点,通过构建电子通路,促进光生电子和空穴分离为目的。对近年来的研究成果进行总结,为提高g-C_(3)N_(4)光催化产氢性能提供帮助。 展开更多
关键词 光催化产氢 g-C_(3)N_(4) 贵金属/氮化碳
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西安交通大学科研人员构筑四苯乙烯多组分金属笼用于光催化产氢
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《陕西教育（高教版）》 2023年第10期9-9,共1页
光催化产氢因其具有经济高效、环境友好的优点,因此在生产清洁、可再生和可储存能源方面受到了极大关注。与传统金属配合物相比,金属有机笼状化合物由于具有可调的化学组成与明确的纳米尺度结构,这有助于调节金属笼内的电子或能量传递,... 光催化产氢因其具有经济高效、环境友好的优点,因此在生产清洁、可再生和可储存能源方面受到了极大关注。与传统金属配合物相比,金属有机笼状化合物由于具有可调的化学组成与明确的纳米尺度结构,这有助于调节金属笼内的电子或能量传递,从而提高光催化活性。然而,目前基于金属笼的光催化产氢体系大多缺乏用于光催化的不饱和金属中心,此外,实现高效的光催化产氢还需要将吸光能力良好的光敏剂引入至金属笼中,因此,发展同时满足以上需求并完成高效光催化产氢的金属笼需仍具有挑战。 展开更多
关键词 四苯乙烯 金属配合物 光催化产氢 科研人员 能量传递 金属有机 金属笼 多组分
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CdTiO_3纳米棒的可控制备及光催化产氢性能 被引量：5
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作者 曲阳 周卫 +3 位作者 任志宇 潘凯 姜乐 付宏刚 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期995-999,共5页
以钛-乙二醇配合物纳米棒为模板,结合湿浸渍焙烧法制备了不同长度的钛酸镉（ CdTiO3）纳米棒.采用扫描电子显微镜（ SEM）、透射电子显微镜（ TEM）、广角X射线粉末衍射仪（ XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（ FTIR）、热重分析仪（ TG）... 以钛-乙二醇配合物纳米棒为模板,结合湿浸渍焙烧法制备了不同长度的钛酸镉（ CdTiO3）纳米棒.采用扫描电子显微镜（ SEM）、透射电子显微镜（ TEM）、广角X射线粉末衍射仪（ XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（ FTIR）、热重分析仪（ TG）及紫外-可见光谱仪（ UV-Vis）等对前驱体及CdTiO3纳米棒进行了表征.结果表明,得到的CdTiO3纳米棒长度分别约为50,20和10μm,且无杂相,晶化度高,尺寸均一.负载1%（质量分数）铂作为助催化剂后,制备的不同长度CdTiO3纳米棒具有比CdTiO3纳米粒子更高的光催化产氢活性.其中,最长的CdTiO3纳米棒具有最高的产氢活性（~52.9μmol/h）. 展开更多
关键词 钛酸镉 纳米棒 光催化 光催化产氢
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构建MoS2/Fe-g-C3N4异质结催化剂以促进其可见光催化产氢性能 被引量：6
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作者 田少鹏 王鹏 +2 位作者 任花萍 朱敏 苗宗成 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2431-2437,2446,共8页
以g-C3N4为基底,通过掺杂Fe元素,复合MoS2的方法制备了具有多孔异质结结构的MoS2/Fe-g-C3N4半导体材料,并测量了其光解水产氢性能,发现MoS2含量为3%(以g-C3N4的质量为基准,下同)时,MoS2/Fe-g-C3N4的光催化性能优异,其产氢速率达到48.2μ... 以g-C3N4为基底,通过掺杂Fe元素,复合MoS2的方法制备了具有多孔异质结结构的MoS2/Fe-g-C3N4半导体材料,并测量了其光解水产氢性能,发现MoS2含量为3%(以g-C3N4的质量为基准,下同)时,MoS2/Fe-g-C3N4的光催化性能优异,其产氢速率达到48.2μmol/h,为g-C3N4的5.48倍。利用XRD、FTIR、SEM、TEM、XPS表征了催化剂的物化性质;利用PL、UV-Vis等方法表征了催化剂的光学性质。结果发现,Fe元素的掺杂使g-C3N4结晶度降低,并呈现一种交叉孔道结构,极大增加了催化剂的比表面积。同时,MoS2可以与g-C3N4形成异质结结构,提高了MoS2/Fe-g-C3N4的可见光吸收率以及光生电子-空穴对的分离效率,从而有效提高了MoS2/Fe-g-C3N4光解水产氢的能力。 展开更多
关键词 MoS2/Fe-g-C3N4 光催化产氢 异质结结构 多孔结构 可见光 催化技术
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