沸石負(fù)載納米硫化鎘光催化分解硫化氫制氫研究.pdf

1、光催化分解硫化氫制氫是一種環(huán)境治理與資源循環(huán)利用的結(jié)合技術(shù)。開(kāi)發(fā)具有可見(jiàn)光響應(yīng)、光催化效率高、壽命長(zhǎng)的催化劑是本項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵。 本文針對(duì)體相CdS易光腐蝕、光催化效率低等問(wèn)題，以三種不同孔道結(jié)構(gòu)的HY、Al—MCM—41和絲光(MOR)沸石為載體，采用離子交換—沉積法制備了沸石負(fù)載納米CdS光催化劑(CdS/沸石)，研究了Cd2+交換次數(shù)(n)、硫化反應(yīng)時(shí)間(τ)和焙燒溫度(T)等制備條件對(duì)CdS/沸石光催化劑的影響，利用UV—

2、Vis漫反射光譜、XRD、FT—IR、N2吸附、ICP—AES、SEM—EDS和HRTEM等分析手段對(duì)其結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)進(jìn)行了表征，并考察了其可見(jiàn)光(波長(zhǎng)大于400 nm)催化分解硫化氫制氫性能。 表征結(jié)果表明，CdS/HY和CdS/Al—MCM—41負(fù)載型光催化劑中的CdS為六方晶系硫鎘礦結(jié)構(gòu)，量子尺寸效應(yīng)導(dǎo)致UV—Vis光譜吸收邊藍(lán)移，CdS負(fù)載沸石后與其相互作用使得沸石結(jié)晶度降低及紅外特征峰消失或移動(dòng)畸變，沸石微孔孔容降低，

3、但光催化劑仍保持沸石的骨架結(jié)構(gòu)和沸石的形貌特征，以上均說(shuō)明CdS已負(fù)載到HY和Al—MCM—41的孔道中，形成了穩(wěn)定的、分子尺寸的納米CdS團(tuán)簇。以硫代乙酰胺為硫源制備的負(fù)載型CdS/MOR光催化劑中的CdS形成尺寸約3 nm，實(shí)現(xiàn)了尺寸限制作用。負(fù)載型CdS/沸石光催化劑提高了CdS在光催化反應(yīng)中的應(yīng)用。 制氫結(jié)果表明，沸石負(fù)載的納米CdS粒子具有高的電荷分離效率，可有效地抑制光生電子—空穴復(fù)合，大大提高了光催化分解硫化氫制氫