形貌可控氮化鈦的合成及光解水產(chǎn)氫性能研究.pdf

1、金屬氮化物在催化和材料領(lǐng)域的研究，有著重要的理論價值和潛在的應(yīng)用價值，尤其在加氫方面，由于金屬氮化物具有類鉑金屬性能，因此其已成為催化及材料領(lǐng)域的一類重要的半導(dǎo)體化合物。但是其合成工藝比較復(fù)雜，樣品比表面積較小，沒有很好的微納米結(jié)構(gòu)，因此這類半導(dǎo)體材料并沒有被很好地拓展成為具有能量儲存和轉(zhuǎn)換等應(yīng)用的材料。
　　針對以上合成及應(yīng)用過程中存在的問題，本論文將從氮化鈦的形貌結(jié)構(gòu)、組成控制和活性評價等方面著手，通過設(shè)計新的合成方法，制備了

2、一系列具有特定形貌結(jié)構(gòu)的氮化鈦催化劑，并探究了其結(jié)構(gòu)與活性的關(guān)系。本論文主要開展了以下工作：
　　1、氮氣氣氛中形貌可控氮化鈦的合成及其光解水產(chǎn)氫活性研究
　　通過采用醇熱技術(shù)，得到三種形貌氮化鈦的前驅(qū)物，再將前驅(qū)物在氮氣中氮化，得到三種對應(yīng)結(jié)構(gòu)的氮化鈦（球狀結(jié)構(gòu)、核殼結(jié)構(gòu)、空殼結(jié)構(gòu)）。運用XRD、FE-SEM、TEM、DRS、BET等測試手段，對制備的樣品進行了形貌和組成表征。我們提出了原位碳熱法合成氮化鈦的概念，合成的樣

3、品具有形貌可控的多級結(jié)構(gòu)，并且研究了在光解水中不同犧牲劑體系對樣品產(chǎn)氫的影響以及樣品的光解水產(chǎn)氫機理，結(jié)果表明所制備氮化鈦材料在雙硫化物緩沖體系中表現(xiàn)出最佳的催化產(chǎn)氫效果。
　　2、氨氣氣氛中形貌可控氮化鈦的合成及其光解水產(chǎn)氫活性研究
　　同樣采用醇熱技術(shù)，得到三種形貌氮化鈦的前驅(qū)物，再將前驅(qū)物在氨氣中氮化，得到三種對應(yīng)結(jié)構(gòu)的氮化鈦（球狀結(jié)構(gòu)、核殼結(jié)構(gòu)、空殼結(jié)構(gòu)）。運用XRD、FE-SEM、EDS、TEM、DRS、BET、P

4、L等測試手段，對制備的樣品進行了形貌和組成表征。合成的樣品具有形貌可控的介孔多級結(jié)構(gòu)，且其比表面積也很大，同時完全復(fù)制了前驅(qū)物的形貌結(jié)構(gòu)。我們研究了樣品中碳含量對光解水產(chǎn)氫的影響，比較了三種形貌結(jié)構(gòu)的氮化鈦在雙硫化物緩沖體系中產(chǎn)氫活性，討論了形貌與活性的關(guān)系，其中核殼結(jié)構(gòu)樣品表現(xiàn)出了良好的催化產(chǎn)氫效果。
　　3、碳納米管負載氮化鈦的合成及其光解水產(chǎn)氫活性研究
　　通過原位醇熱技術(shù)，作者將鈦的前驅(qū)物固載到碳納米管上,再將樣品在