硫銦鋅半導(dǎo)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(dǎo)體光催化分解水制氫是一種將太陽能轉(zhuǎn)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(lǐng)域所研究的關(guān)鍵。三元硫化物ZnIn2S4具有較好的可見光吸收、化學(xué)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(nèi)容分為以下兩個部分：1、以有機物三乙醇胺為絡(luò)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(xué)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(jié)構(gòu)、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(jié)構(gòu)和光催化性能的影響，并分析了樣品的形成機理。結(jié)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(xué)性質(zhì)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(dǎo)致