中空CdS/PANI复合微球的制备及其光催化产氢研究

中空CdS/PANI复合微球的制备及其光催化产氢研究

论文摘要

通过硬模板法制备中空CdS微球,并利用苯胺在微球表面聚合制备了形貌良好的中空CdS/PANI复合微球光催化剂.通过调控CdS和苯胺的配比,得到不同形貌的复合结构,利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、光致发光光谱(PL)、紫外光电子能谱(UPS)和电流-电压曲线(CV)等手段对催化剂进行了表征,并在可见光照射下进行光催化产氢,评估其光催化活性.结果显示,与中空CdS微球相比,中空CdS/PANI复合微球光催化剂表现出更好的光催化活性和循环稳定性,产氢速率最高可达328μmol·g-1·h-1,比单一的CdS光催化剂提升了2.1倍(157μmol·g-1·h-1).经过5次循环实验,中空CdS/PANI复合微球的光催化活性几乎没有下降.这可能是因为PANI的引入,使得光生空穴转移到了PANI上,而光生电子留在CdS表面催化产氢.这一方面抑制了CdS在光催化过程中的光腐蚀效应,另一方面也使光生电子-空穴对得到有效分离,进而提升了其光催化活性和循环稳定性.

论文目录

  • 0 引言
  • 1 实验部分
  •   1.1 实验原料
  •   1.2 中空CdS微球的制备
  •   1.3 中空CdS/PANI复合微球光催化剂的制备
  •   1.4 催化剂的表征方法
  •   1.5 光电流测试
  •   1.6 电化学测试
  •   1.7 紫外光电子能谱(UPS)
  •   1.8 光解水产氢实验
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 材料的表征
  •   2.2 材料的光催化性能
  •   2.3 机理研究
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 袁伟,崔晓玲,张震,邰晨,宋元瑞,刘华蓉

    关键词: 中空微球,聚苯胺,复合光催化剂,光催化活性,循环稳定性

    来源: 中国科学技术大学学报 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 化学,无机化工

    单位: 中国科学技术大学高分子科学与工程系

    基金: 国家自然科学基金(51373160)资助

    分类号: O643.36;O644.1;TQ116.2

    页码: 302-310

    总页数: 9

    文件大小: 3112K

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