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1、本文采用共沉淀法制各了CdxZn1-xS固熔態(tài)型復(fù)合光催化劑,采用水熱法制備了CdS/TiO2復(fù)合光催化劑以及非金屬元素?fù)诫s的CdS/n-TiO2(n=N,S,C)系列光催化劑,分別在紫外光和可見(jiàn)光照射下進(jìn)行光催化還原二氧化碳的研究,考察了上述光催化劑的催化性能,并通過(guò)XRD,UV-Vis,SPS,XPS,SEM等表征手段對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)和光化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了分析。
采用共沉淀法制備的CdxZn1-xS(x=0.1,0.3,0.5
2、,0.7,0.9)固熔態(tài)型復(fù)合光催化劑為六方晶系結(jié)構(gòu)。隨著x值的增加,帶隙能逐漸降低,實(shí)現(xiàn)了半導(dǎo)體的能級(jí)結(jié)構(gòu)的可控制備??疾炝吮簾郎囟葘?duì)催化劑的性質(zhì)和性能的影響,光催化還原二氧化碳實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在N2保護(hù)下,550℃焙燒的Cd0.7Zn0.3S表現(xiàn)出最佳的還原性能,紫外光照射下甲酸產(chǎn)率為360.12μmol(h·g),可見(jiàn)光照射下甲酸產(chǎn)率為35.34μmol/(h·g)。
采用水熱法制備了CdS/TiO2復(fù)合光催化劑,并考
3、察了CdS/TiO2的摩爾比(R)和水熱溫度(T)對(duì)該復(fù)合催化劑的性質(zhì)和性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)R=1/2,T=200℃時(shí),復(fù)合催化劑表現(xiàn)出最佳還原性能,在紫外光照射下甲酸產(chǎn)率可達(dá)185.7μmol/(h·g)可見(jiàn)光下未檢測(cè)到液相產(chǎn)物。該復(fù)合結(jié)構(gòu)催化劑抑制了電子-空穴對(duì)的復(fù)合,有效提高了光催化產(chǎn)率,擴(kuò)展了光響應(yīng)范圍。
分別以硫脲(TU)、檸檬酸(CA)、尿素(UA)為非金屬摻雜物,TiO2-P25作原料,經(jīng)浸漬-焙燒制
4、備出n-TiO2(n=C,N,S),然后通過(guò)水熱法制備出了CdS/n-TiO2(n=C,N,S)復(fù)合光催化劑。摻雜非金屬元素后,晶型均未發(fā)生變化,但電荷分離效率提高,TiO2的吸收邊發(fā)生紅移,催化性能明顯改善。光催化還原二氧化碳結(jié)果表明:以CdS/S,N-TiO2為催化劑,在紫外光照射下甲酸產(chǎn)率最高可達(dá)500.07μmol/(h·g),在可見(jiàn)光照射下甲酸產(chǎn)率可達(dá)107.35μmol/(h·g):以CdS/C-TiO2為催化劑,在紫外光照
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