形貌可控氮化鈦的合成及光解水產氫性能研究.pdf

1、金屬氮化物在催化和材料領域的研究，有著重要的理論價值和潛在的應用價值，尤其在加氫方面，由于金屬氮化物具有類鉑金屬性能，因此其已成為催化及材料領域的一類重要的半導體化合物。但是其合成工藝比較復雜，樣品比表面積較小，沒有很好的微納米結構，因此這類半導體材料并沒有被很好地拓展成為具有能量儲存和轉換等應用的材料。
　　針對以上合成及應用過程中存在的問題，本論文將從氮化鈦的形貌結構、組成控制和活性評價等方面著手，通過設計新的合成方法，制備了

2、一系列具有特定形貌結構的氮化鈦催化劑，并探究了其結構與活性的關系。本論文主要開展了以下工作：
　　1、氮氣氣氛中形貌可控氮化鈦的合成及其光解水產氫活性研究
　　通過采用醇熱技術，得到三種形貌氮化鈦的前驅物，再將前驅物在氮氣中氮化，得到三種對應結構的氮化鈦（球狀結構、核殼結構、空殼結構）。運用XRD、FE-SEM、TEM、DRS、BET等測試手段，對制備的樣品進行了形貌和組成表征。我們提出了原位碳熱法合成氮化鈦的概念，合成的樣

3、品具有形貌可控的多級結構，并且研究了在光解水中不同犧牲劑體系對樣品產氫的影響以及樣品的光解水產氫機理，結果表明所制備氮化鈦材料在雙硫化物緩沖體系中表現出最佳的催化產氫效果。
　　2、氨氣氣氛中形貌可控氮化鈦的合成及其光解水產氫活性研究
　　同樣采用醇熱技術，得到三種形貌氮化鈦的前驅物，再將前驅物在氨氣中氮化，得到三種對應結構的氮化鈦（球狀結構、核殼結構、空殼結構）。運用XRD、FE-SEM、EDS、TEM、DRS、BET、P

4、L等測試手段，對制備的樣品進行了形貌和組成表征。合成的樣品具有形貌可控的介孔多級結構，且其比表面積也很大，同時完全復制了前驅物的形貌結構。我們研究了樣品中碳含量對光解水產氫的影響，比較了三種形貌結構的氮化鈦在雙硫化物緩沖體系中產氫活性，討論了形貌與活性的關系，其中核殼結構樣品表現出了良好的催化產氫效果。
　　3、碳納米管負載氮化鈦的合成及其光解水產氫活性研究
　　通過原位醇熱技術，作者將鈦的前驅物固載到碳納米管上,再將樣品在