CdS-g-C3N4的制備及其光催化制氫研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文CdS／g—C3N4的制備及其光催化制氫研究SynthesisofCdS／g—C3N4andPhotocatalysisforHydrogenProduction作者姓名：夏嬡垣學(xué)科、專業(yè)：一玉一扭絲堂學(xué)號(hào)：2120721l指導(dǎo)教師：主塑副塾拯完成日期：望啦一Q墨二Q墨大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要CdS作為一種重要的、對(duì)可見光響應(yīng)的半導(dǎo)體光催化材料，在光催化

2、制氫領(lǐng)域引起人們的廣泛關(guān)注。然而，純CdS在水溶液中經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間光照極易發(fā)生光腐蝕導(dǎo)致催化性能不穩(wěn)定。為了解決這一問題，本文制備CdS／gC3N4復(fù)合材料，使用x射線衍射(xRD)，紫外一可見漫反射光譜儀(UVVis)以及透射電子顯微鏡(TEM)等手段對(duì)材料的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行表征，并在可見光照射下評(píng)價(jià)了其光催化制氫性能。詳細(xì)闡述了光生電荷的傳輸過程、結(jié)晶度、晶體結(jié)構(gòu)以及晶體形貌等因素對(duì)催化劑制氫性能的影響。論文的研究?jī)?nèi)容分為以下兩個(gè)部分：(1

3、)采用水熱法制備CdS光催化劑，研究晶體結(jié)構(gòu)、結(jié)晶度以及晶體形貌等因素對(duì)催化劑制氫性能的影響。從XRD和TEM圖可以看出，水熱溫度影響CdS光催化劑的晶相和結(jié)晶度，硫源對(duì)CdS光催化劑的晶相、結(jié)晶度以及晶體形貌都有一定的影響。本章系統(tǒng)的研究了Pt的擔(dān)載方法、水熱溫度、水熱時(shí)間以及硫源對(duì)光催化制氫性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)水熱溫度為180。C，水熱時(shí)間為16h時(shí)，Pt／CdS—CP一450的光催化制氫性能最好，5h內(nèi)累計(jì)制氫量為1803

4、9mol。(2)采用沉淀法、浸漬法、光沉積法以及研磨法等實(shí)驗(yàn)方法將Pt擔(dān)載在CdS／gC3N4復(fù)合光催化劑的不同位置上，研究光電子傳輸過程對(duì)催化劑制氫性能的影響。從XRD和TEM圖中可以看出，CdS與gC3N4成功復(fù)合在一起，而且CdS和gC3N4的復(fù)合過程并沒有影響CdS的晶相。從UVVis圖中可以看出，(g—C3N4一CdS—Pt)o8—450復(fù)合光催化劑的吸收波長(zhǎng)變寬，拓展了gC3N4的可見光響應(yīng)范圍。同時(shí)由于該復(fù)合物在制備過程中