基于ZnIn2S4固溶體可見光催化制氫性能研究.pdf

1、光催化分解水制氫被認(rèn)為是解決能源問題行之有效的方法之一，這種方法的關(guān)鍵是發(fā)展有效的光催化劑。其中三元硫化物半導(dǎo)體ZnIn2S4具有毒性低、結(jié)晶度好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)勢，但其光催化活性比較低，因此本文通過水熱方法合成不同形貌的ZnIn2S4和基于ZnIn2S4的復(fù)合光催化劑來提高催化劑的光催化活性，并進(jìn)一步研究其光催化機(jī)理。
　　第一部分：以Na2S作為硫源，加入In3+和不同含量的Zn2+得到共沉淀前軀體，通過水熱法進(jìn)一步合成與

2、ZnIn2S4有關(guān)的復(fù)合光催化劑。通過 X射線粉末衍射（XRD）、紫外可見漫反射（UV-Vis）、掃描電鏡（SEM）、透射電鏡(TEM)等手段對催化劑進(jìn)行表征。結(jié)果表明In(OH)3被選擇性地組裝在ZnIn2S4納米片的邊緣形成異質(zhì)結(jié)，在這個異質(zhì)結(jié)上Pt作為助催化劑被原位光沉積在 In(OH)3上，ZnIn2S4/In(OH)3在可見光下表現(xiàn)出高效的光催化產(chǎn)氫活性，在420 nm波長下的表觀量子效率達(dá)到了38.3％，光催化產(chǎn)氫活性提高的

3、原因是因?yàn)閆nIn2S4和 In(OH)3兩個半導(dǎo)體形成異質(zhì)結(jié)復(fù)合物能促進(jìn)光生電子和空穴在催化劑界面上的遷移和分離。
　　第二部分：通過三聚氰胺輔助水熱法合成一系列ZnIn2S4光催化劑，通過X射線粉末衍射（XRD）、紫外可見漫反射（UV-Vis）、掃描電鏡（SEM）、紅外(IR)等手段對催化劑進(jìn)行表征。原位光沉積Pt在ZnIn2S4光催化劑上，探究其在可見光下光催化分解水制氫的活性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明隨著三聚氰胺加入量的增大ZnIn2