1 河南工业大学理学院, 郑州 450000
2 上海大学理学院物理系, 上海 201900
本文采用热聚合法和水热法成功制备了ZnO/g-C3N4系列复合光催化剂, 并对所制备样品的结构、形貌和光吸收性能等进行了表征和测试, 通过在可见光照射下降解亚甲基蓝(MB)和光解水产氢评估了样品的光催化性能。实验结果表明, 制备的ZnO/g-C3N4系列复合光催化剂性能均优于ZnO和g-C3N4样品。此外, 当ZnO和g-C3N4的摩尔比为1∶1时, 所制备ZnO/g-C3N4复合样品的光催化性能最好。一方面, 此样品仅在30 min后便达到了94.36%的降解率, 其降解速率分别是ZnO和g-C3N4的5.6和6.7倍; 另一方面, 此样品6 h光解水产氢量为11.75 mmol, 产氢速率是g-C3N4的7倍。研究表明, 所制备的ZnO/g-C3N4系列复合光催化剂在降解污染物和光解水产氢方面均展现出了优异的性能。同时, 本文还对ZnO/g-C3N4系列复合光催化剂的光催化降解和产氢机理进行了研究。
ZnO/g-C3N4复合光催化剂 水热法 光降解 光解水产氢 活性自由基 ZnO/g-C3N4 composite photocatalyst hydrothermal method photodegradation photolysis aquatic hydrogen active free radical
1 1.新疆师范大学 化学化工学院, 乌鲁木齐 830054
2 2.新疆师范大学 新疆储能与光电催化材料重点实验室, 乌鲁木齐 830054
S型异质结被广泛应用于光解水产氢和解决环境污染问题。本研究通过简单的水热法制备了单晶WO3/水热处理后的红磷(HRP)复合材料。XPS和EPR等表征结果证实单晶WO3/HRP复合材料形成了S型异质结。5%WO3/HRP异质结复合物在可见光下展现出最佳的光催化活性, 在4 min内对罗丹明B(RhB)的降解率高达97.6%。此外, 制氢速率可以达到870.69 μmol·h-1·g-1, 是纯HRP的3.62倍。这可归功于单晶WO3和HRP之间形成紧密的S型异质结, 使其光生载流子快速分离并提高氧化还原能力。本研究制备的RP基光催化剂为解决日益增长的清洁新能源和饮用水需求提供了参考。
WO3 红磷 光解水产氢 S型异质结 WO3 red phosphorus photocatalytic hydrogen evolution S-scheme heterojunction
1 阜阳师范学院 化学与材料工程学院, 安徽 阜阳236037
2 安徽环境污染物降解与监测省级实验室, 安徽 阜阳236037
以二氰二胺和碘化铵为前驱体, 采用水浴-焙烧方法首次制备了CNI与SiO2不同质量比的SiO2/CNI复合光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光光谱(PL)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等对催化剂进行了表征。实验结果表明, 与CNI相比, CNI/SiO2复合光催化剂具有更高的光催化活性。当SiO2与CNI的质量比为1: 15时, SiO2/CNI催化剂样品的光解水产氢活性最高, 光解水产氢速率为88.6 μmol/h。SiO2/CNI(1: 15)样品之所以具有高活性主要有两方面原因: 适量的SiO2与CNI复合可以使光生电子-空穴对的复合得到显著的抑制; SiO2与CNI复合使得SiO2/CNI对可见光(200～600 nm)吸收能力增强, 且其吸收带边向长波方向移动。
二氰二胺 碘化铵 水浴-焙烧法 光催化 光解水产氢 dicyanodiamine ammonium iodide bath-calcination process SiO2/CNI SiO2/CNI photocatalysts photolysis water producing hydrogen
