MoSx/TiO2/g-C3N4复合光催化剂的制备与性能提升
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更新于2024-09-05
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"MoSx/TiO2/g-C3N4复合材料的制备及其光催化产氢性能,本文详细探讨了一种新型的纳米光催化材料——MoSx/TiO2/g-C3N4三元复合物的合成方法与光催化产氢效率。该研究由陆昊和杜富滢等人在武汉大学进行,通过半导体复合和助催化剂负载策略,提高了g-C3N4的光催化性能。"
本文主要关注的是光催化领域的研究,特别是对于提高石墨化氮化碳(g-C3N4)光催化产氢性能的技术。g-C3N4因其独特的类石墨烯结构、良好的热稳定性和化学稳定性以及适宜的禁带宽度,被认为是一种极具潜力的光催化材料。然而,由于g-C3N4的光生电子-空穴对复合速率较快,导致其产氢效率不高,限制了其在光解水制氢中的实际应用。
为了解决这个问题,研究者们采取了两步法策略。首先,他们用水热法制备了TiO2/g-C3N4异质结,这种异质结可以促进光生载流子的有效分离,从而减少复合,提高光催化效率。接着,通过光化学还原法在上述异质结上沉积MoSx,形成了MoSx/TiO2/g-C3N4三元复合光催化剂。MoSx作为一种助催化剂,能够进一步提升材料的光催化活性。
实验结果表明,通过这种方法成功合成了MoSx/TiO2/g-C3N4复合材料,且其光催化产氢速率显著提高。当g-C3N4与TiO2的质量比为3:2,MoSx的负载量为1wt%时,光催化材料的产氢速率最高,达到81.74μmol/(h·g),这在可见光照射下尤为明显。这一发现证明了通过TiO2与g-C3N4形成异质结并结合MoSx是改善g-C3N4光催化性能的有效途径,对于开发新型高效g-C3N4基光催化材料具有重要的理论和实践指导意义。
关键词涵盖了复合材料、g-C3N4、TiO2、MoSx以及光催化产氢,这表明本研究的核心在于通过材料设计和合成策略提升光催化性能,以实现更高效的光解水制氢过程。这项工作不仅对光催化领域的基础研究有贡献,也为未来开发更先进的光催化剂提供了新的思路和技术路线。
2019-12-27 上传
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2024-10-25 上传
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