Pt基凹面体的制备及其对CdS可见光分解水制氢性能的影响

发布时间：2024-02-15 14:42

　　在太阳光的照射下,半导体光催化剂分解水可以得到氢气和氧气,氢气燃烧又得到水,整个循环清洁环保,能同时解决能源和环境问题。因此,自上世纪五十年代以来,大量的光催化剂相继被开发出来,但是光催化产氢速率较低,寻求一种高效的光催化剂一直是人们研究的热点。贵金属纳米颗粒常用作光解水产氢的助催化剂,它的功函数通常比半导体的导带低,在光催化剂表面形成表面态能级,能有效的俘获催化剂的光生电子,抑制电子与空穴的复合,提高光化学转化效率。大量的研究表明,贵金属纳米颗粒的催化性能与其形貌、晶体结构、尺寸等影响因素有关。本文以Pt基凹面体为助催化剂,考察了其对CdS纳米棒可见光分解水制氢的影响。具体研究内容为:1.Pt立方凹面体的制备及其对CdS纳米棒光催化分解水制氢性能的影响以H₂PtCl₆为前驱体,甘氨酸和PVP分别作为还原剂和表面活性剂,采用水热法合成了纳米Pt立方凹面体(Pt CCs),并将Pt CCs通过光诱导沉积在CdS纳米棒表面。结构表征显示,在200℃合成10 h得到的Pt纳米颗粒呈现明显的凹面体结构,颗粒尺寸为17 nm左右。对比Pt/CdS和Cd...

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【部分图文】：

图1-1光催化分解水反应机理示意图

图1-1光催化分解水反应机理示意图[2]的分解电压为1.23eV，但是由于水分解过程中过电位的存在，半导体光催化剂宽度通常要大于1.8eV。此外，光催化分解水产氢反应需要满足热力学和动力从热力学上来说，光催化半导体材料的能带位置要与析氢和析氧的反应电势相带位置要比氢电....

图1-2常见半导体光催化剂能带位置图

图1-1光催化分解水反应机理示意图[2]的分解电压为1.23eV，但是由于水分解过程中过电位的存在，半导体光催化剂宽度通常要大于1.8eV。此外，光催化分解水产氢反应需要满足热力学和动力从热力学上来说，光催化半导体材料的能带位置要与析氢和析氧的反应电势相带位置要比氢电....

图2-2不同合成温度的PtCCs的TEM图

合成温度：a-160℃，b-180℃，c-200℃，d-220℃图2-2不同合成温度的PtCCs的TEM图2-3为不同合成时间得到的PtCCs的透射电镜照片。结合产氢性能测试s/CdS产氢活性最高，则控制合成温度为200℃，改变合成时间为5....

图2-3为不同合成时间得到的PtCCs的透射电镜照片

合成温度：a-160℃，b-180℃，c-200℃，d-220℃图2-2不同合成温度的PtCCs的TEM图2-3为不同合成时间得到的PtCCs的透射电镜照片。结合产氢性能测试s/CdS产氢活性最高，则控制合成温度为200℃，改变合成时间为5....

本文编号：3899916