硫銦鋅半導體光催化劑的制備及其在可見光下的光催化制氫性能研究.pdf

1、摘要I摘要摘要利用半導體光催化分解水制氫是一種將太陽能轉化為氫能的有效措施，被認為是解決當今能源危機和環(huán)境污染的最佳方式，而開發(fā)新型光催化材料是此領域所研究的關鍵。三元硫化物ZnIn2S4具有較好的可見光吸收、化學穩(wěn)定性和光電性能，是目前比較有開發(fā)前景的一種新型光催化分解水制氫材料。本論文主要圍繞三元硫化物ZnIn2S4的制備、形成機理、光催化制氫性能等方面開展一系列的研究工作，具體內容分為以下兩個部分：1、以有機物三乙醇胺為絡合劑和模

2、板劑，硫酸鋅、硫酸銦和硫代乙酰胺為原料，采用化學沉淀法合成了六方相的ZnIn2S4光催化劑，考察了三乙醇胺的加入量對催化劑形貌、結構、光吸收性能和制氫活性的影響。添加三乙醇胺后所制備的ZnIn2S4光催化劑都是由一些尺寸不一的片狀團聚體組成。隨著三乙醇胺加入量的不斷增大，樣品的紫外可見吸收帶邊發(fā)生連續(xù)藍移。當三乙醇胺的添加量為2.0mmol時，所制備的樣品ZIS2.0具有最佳的可見光催化分解水制氫活性且有較好的穩(wěn)定性。在0.5molL的

3、三乙醇胺水溶液體系(pH=13.0)中，0.5wt%PtZIS2.0的可見光催化分解水平均制氫速率為1290molhg。2、采用氫氧化鈉輔助低溫水浴法合成了六方相的ZnIn2S4光催化劑，研究了氫氧化鈉的加入量對樣品組成結構和光催化性能的影響，并分析了樣品的形成機理。結果表明，在樣品的合成過程中，添加氫氧化鈉能影響所制備的ZnIn2S4光催化劑的成分組成、形貌、光學性質及其光催化性能。加入氫氧化鈉后，In3會與氫氧根形成配合物離子，導致