本文主要研究内容
作者猫清(2019)在《MoS2/ZnCoS复合材料的制备及其光催化裂解水产氢性能研究》一文中研究指出:太阳能光催化水分解产氢由于能缓解对化石燃料的依赖并改善环境污染等问题而具有重要的研究价值。虽然目前在高效光催化剂的研究方面取得了很大的进展,但光催化剂在反应中的光源利用率、稳定性和产氢效率仍然需要重大突破。提高太阳能产氢效率的有效途径是增强低成本和高稳定光催化剂的光捕获能力并促进电荷的转移。在所研究的光催化剂中,过渡金属硫属元素化合物由于其固有的半导体特性和良好的光电性质而吸引了大量的关注,特别是,ZnS由于其低成本、高电化学稳定性、快速电子迁移率和光激发电子的高还原电位作为有效的光催化剂而被广泛研究。然而,在可见光范围,ZnS通常由于其大的光学带隙和光生电子-空穴对的快速复合表现出较差的光催化活性。本文发展了一种简单、低成本、结构可控的合成路线,包括金属有机骨架(MOFs)模板化和同时硫化光催化剂以及负载MoS2助催化剂,显著改善了低成本金属硫化物半导体的光催化性能。由于所有过渡金属硫化物相互共用硫原子促使了ZnCoS固溶体结构和稳定的金属1T-MoS2相的形成。这种制备先进材料的新方法可以进一步扩展到MoS2的相可控制备和发现在各种应用中具有高活性和稳定性的其它过渡金属硫属化合物。基于双金属有机骨架材料的结构优势,我们以锌、钴基的双金属有机骨架材料(ZnCo-ZIF)为模板,通过在空气气氛下煅烧得到稳定的衍生物(ZnO-Co3O4),随后将衍生物ZnO-Co3O4同钼酸盐、硫源同时硫化得到1T-MoS2改性的ZnCoS固溶体空心十二面体复合材料(MoS2/ZnCoS),并将所制备的复合材料应用于光解水产氢,主要研究内容和结果如下:(1)在室温下,将不同锌/钴摩尔比的盐和2-甲基咪唑混合搅拌然后静置,得到不同锌/钴摩尔比的双金属有机骨架材料ZnxCo1-x-ZIF(x=0.1,0.3,0.5,0.7,0.9),将ZnxCo1-x-ZIF在空气气氛下煅烧得到稳定的氧化物ZnO-Co3O4。实验发现当x=0.5时其氧化物ZnO-Co3O4呈现空心结构,而其它锌、钴比的ZnxCo1-x-ZIF(x=0.1,0.3,0.7,0.9)煅烧后的氧化物没有出现空心结构。光在空腔内会发生多次反射,从而提高光的利用率。(2)将氧化物ZnO-Co3O4、钼酸钠和硫代乙酰胺同时水热硫化得到金属1T相MoS2改性的ZnCoS固溶体复合材料(MoS2/Zn0.5Co0.5S),该材料呈现独特的空心十二面体结构。由于所有过渡金属硫化物共用硫原子从而促使了ZnCoS固溶体和金属1T相MoS2的形成,并且在ZnCoS固溶体与1T-MoS2紧密接触处能够获得丰富的催化活性位点和高电子传导能力。所得复合材料MoS2/ZnxCo1-xS都保持完好的十二面体结构,说明金属有机骨架材料的衍生物具有较好的热稳定性。(3)一系列光电化学表征手段如紫外吸收光谱、荧光光谱、莫特肖特测试、光电流响应和电阻抗实验等证实了通过掺杂其它金属硫化物能够调节ZnS半导体的禁带宽度,降低光生电子-空穴对的复合速度,加快光生电子的分离和转移能力,从而有利于光催化反应。在染料存在条件下,Xe灯辐射的光解水性能测试结果表明,具有空心结构的十二面体的MoS2/Zn0.5Co0.5S材料的产氢速率可达15.47 mmol h-1g-1。
Abstract
tai yang neng guang cui hua shui fen jie chan qing you yu neng huan jie dui hua dan ran liao de yi lai bing gai shan huan jing wu ran deng wen ti er ju you chong yao de yan jiu jia zhi 。sui ran mu qian zai gao xiao guang cui hua ji de yan jiu fang mian qu de le hen da de jin zhan ,dan guang cui hua ji zai fan ying zhong de guang yuan li yong lv 、wen ding xing he chan qing xiao lv reng ran xu yao chong da tu po 。di gao tai yang neng chan qing xiao lv de you xiao tu jing shi zeng jiang di cheng ben he gao wen ding guang cui hua ji de guang bu huo neng li bing cu jin dian he de zhuai yi 。zai suo yan jiu de guang cui hua ji zhong ,guo du jin shu liu shu yuan su hua ge wu you yu ji gu you de ban dao ti te xing he liang hao de guang dian xing zhi er xi yin le da liang de guan zhu ,te bie shi ,ZnSyou yu ji di cheng ben 、gao dian hua xue wen ding xing 、kuai su dian zi qian yi lv he guang ji fa dian zi de gao hai yuan dian wei zuo wei you xiao de guang cui hua ji er bei an fan yan jiu 。ran er ,zai ke jian guang fan wei ,ZnStong chang you yu ji da de guang xue dai xi he guang sheng dian zi -kong xue dui de kuai su fu ge biao xian chu jiao cha de guang cui hua huo xing 。ben wen fa zhan le yi chong jian chan 、di cheng ben 、jie gou ke kong de ge cheng lu xian ,bao gua jin shu you ji gu jia (MOFs)mo ban hua he tong shi liu hua guang cui hua ji yi ji fu zai MoS2zhu cui hua ji ,xian zhe gai shan le di cheng ben jin shu liu hua wu ban dao ti de guang cui hua xing neng 。you yu suo you guo du jin shu liu hua wu xiang hu gong yong liu yuan zi cu shi le ZnCoSgu rong ti jie gou he wen ding de jin shu 1T-MoS2xiang de xing cheng 。zhe chong zhi bei xian jin cai liao de xin fang fa ke yi jin yi bu kuo zhan dao MoS2de xiang ke kong zhi bei he fa xian zai ge chong ying yong zhong ju you gao huo xing he wen ding xing de ji ta guo du jin shu liu shu hua ge wu 。ji yu shuang jin shu you ji gu jia cai liao de jie gou you shi ,wo men yi xin 、gu ji de shuang jin shu you ji gu jia cai liao (ZnCo-ZIF)wei mo ban ,tong guo zai kong qi qi fen xia duan shao de dao wen ding de yan sheng wu (ZnO-Co3O4),sui hou jiang yan sheng wu ZnO-Co3O4tong mu suan yan 、liu yuan tong shi liu hua de dao 1T-MoS2gai xing de ZnCoSgu rong ti kong xin shi er mian ti fu ge cai liao (MoS2/ZnCoS),bing jiang suo zhi bei de fu ge cai liao ying yong yu guang jie shui chan qing ,zhu yao yan jiu nei rong he jie guo ru xia :(1)zai shi wen xia ,jiang bu tong xin /gu ma er bi de yan he 2-jia ji mi zuo hun ge jiao ban ran hou jing zhi ,de dao bu tong xin /gu ma er bi de shuang jin shu you ji gu jia cai liao ZnxCo1-x-ZIF(x=0.1,0.3,0.5,0.7,0.9),jiang ZnxCo1-x-ZIFzai kong qi qi fen xia duan shao de dao wen ding de yang hua wu ZnO-Co3O4。shi yan fa xian dang x=0.5shi ji yang hua wu ZnO-Co3O4cheng xian kong xin jie gou ,er ji ta xin 、gu bi de ZnxCo1-x-ZIF(x=0.1,0.3,0.7,0.9)duan shao hou de yang hua wu mei you chu xian kong xin jie gou 。guang zai kong qiang nei hui fa sheng duo ci fan she ,cong er di gao guang de li yong lv 。(2)jiang yang hua wu ZnO-Co3O4、mu suan na he liu dai yi xian an tong shi shui re liu hua de dao jin shu 1Txiang MoS2gai xing de ZnCoSgu rong ti fu ge cai liao (MoS2/Zn0.5Co0.5S),gai cai liao cheng xian du te de kong xin shi er mian ti jie gou 。you yu suo you guo du jin shu liu hua wu gong yong liu yuan zi cong er cu shi le ZnCoSgu rong ti he jin shu 1Txiang MoS2de xing cheng ,bing ju zai ZnCoSgu rong ti yu 1T-MoS2jin mi jie chu chu neng gou huo de feng fu de cui hua huo xing wei dian he gao dian zi chuan dao neng li 。suo de fu ge cai liao MoS2/ZnxCo1-xSdou bao chi wan hao de shi er mian ti jie gou ,shui ming jin shu you ji gu jia cai liao de yan sheng wu ju you jiao hao de re wen ding xing 。(3)yi ji lie guang dian hua xue biao zheng shou duan ru zi wai xi shou guang pu 、ying guang guang pu 、mo te xiao te ce shi 、guang dian liu xiang ying he dian zu kang shi yan deng zheng shi le tong guo can za ji ta jin shu liu hua wu neng gou diao jie ZnSban dao ti de jin dai kuan du ,jiang di guang sheng dian zi -kong xue dui de fu ge su du ,jia kuai guang sheng dian zi de fen li he zhuai yi neng li ,cong er you li yu guang cui hua fan ying 。zai ran liao cun zai tiao jian xia ,Xedeng fu she de guang jie shui xing neng ce shi jie guo biao ming ,ju you kong xin jie gou de shi er mian ti de MoS2/Zn0.5Co0.5Scai liao de chan qing su lv ke da 15.47 mmol h-1g-1。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华南理工大学的猫清,发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文,是一篇关于光解水产氢论文,金属有机骨架论文,模板法论文,二硫化钼论文,华南理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自华南理工大学2019-10-23论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。
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