新型釕和鈷配合物的制備及其光解水制氫的研究.pdf

1、光催化分解水制氫作為一種清潔、可持續(xù)的產(chǎn)氫方法，備受科學(xué)家的關(guān)注。 本文構(gòu)建了兩種光分解水催化產(chǎn)氫體系：基于聯(lián)吡啶釕配合物敏化二氧化鈦的非均相光催化產(chǎn)氫體系和基于鈷催化劑的均相光催化產(chǎn)氫體系。
　　合成了兩種聯(lián)吡啶釕類光敏配合物（PS1、PS2），并通過質(zhì)譜、元素分析、紅外、核磁、紫外-可見光譜以及循環(huán)伏安圖譜等進(jìn)行表征。然后，將兩種聯(lián)吡啶釕類光敏配合物敏化到Pt-TiO2的固體表面得到相應(yīng)的復(fù)合光敏催化劑，以抗壞血酸為電子

2、給體，在純水溶劑里構(gòu)建非均相光催化產(chǎn)氫體系。研究表明，優(yōu)化的反應(yīng)條件下，以20mg PS1敏化的Pt負(fù)載TiO2作為復(fù)合光敏催化劑，犧牲劑為抗壞血酸（1.0g），反應(yīng)液pH值為5.3，可見光照射5h下，在水體系中獲得了375.8μmol的最大累積產(chǎn)氫量，3h內(nèi)產(chǎn)氫速率為11903.3μmol/g/h。循環(huán)實(shí)驗(yàn)表明復(fù)合光敏催化劑具有較好的穩(wěn)定性，對反應(yīng)體系失活原因的初步研究表明釕配合物光敏染料從TiO2表面的脫附是主要原因。
　　合

3、成了三種基于鈷的光催化劑（C1、C2、C3），并通過紅外、核磁、單晶衍射、紫外-可見光譜和循環(huán)伏安圖譜等進(jìn)行了表征。以三種鈷配合物為光催化劑，曙紅Y為光敏劑，TEA或TEOA為電子給體，在乙腈/水混合溶劑里構(gòu)建均相產(chǎn)氫體系，并對反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化。研究表明，催化劑C1濃度為2×10-5M，曙紅Y濃度為1×10-4M，TEA體積分?jǐn)?shù)為10％，pH=10.0，乙腈/水（v/v）=1:1，可見光照射3h后，體系相對于催化劑的TON最高，可以達(dá)