fe39;3偶聯(lián)染料和tio,2制備具有可見光放氫活性催化劑及其性能

1、南昌大學(xué)碩士學(xué)位論文Fe偶聯(lián)染料和TiO制備具有可見光放氫活性催化劑及其性能姓名：郭苗苗申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：無機(jī)化學(xué)指導(dǎo)教師：李越湘20081221A b s t r a c tA B S T R A C TT h r e e x a n t h e n e d y e s ( E o s i n Y , E r y t h r o s i n B a n d R o s e b e n g a l ) w e r e f i x

2、e dr e s p e c t i v e l y o n T i 0 2v i a F e 3 + c o u p l i n g t op r e p a r e x a n t h e n e - F e ’+ 一T i 0 2s e n s i t i z e dp h o t o c a t a l y s t s ．U s i n g t r i e t h a n o l a m i n e ( T E O A ) a

3、s a n e l e c t r o n d o n o r , t h e i rp h o t o c a t a l y t i ca c t i v i t y ( x a n t h e n e - F e a + - T i 0 2 ) f o rh y d r o g e ng e n e r a t i o nw a s i m p r o v e dg r e a t l y u n d e r v i s i b

4、l e l i g h t i r r a d i a t i o n ( x = , t 2 0 蛐) c o m p a r e d w i t h t h a t o fx a n t h e n e - T i 0 2 ( w i t h o u t F e Hc o u p l i n g ) ．T 1 l e u V 二V i s a b s o r p t i o n c h a r a c t e r i z a t i

5、 o ni n d i c a t e st h a t x a n t h e n e —F e ) + 一T i 0 2h a s s t r o n g e ra b s o r p t i o nt h a nx a n t h e n e —T i 0 2 ．T h ea d s o r p t i o n e x p e r i m e n t a n d F T I R c h a r a c t e r i z a t

6、i o n s h o w t h a t 葺0 一c o u p l i n g c a ne n h a n c et h ea d s o r p t i o n a m o u n ta n di n t e n s i t yo fx a n t h e n e so nT i 0 2 ．T h e r e f o r e ，t h e i rt h e p h o t o c a t a l y t i ca c t i v

7、 i t yi si m p r o v e d g r e a t l y v i aF e ¨c o u p l i n g ．E f f e c t o fs t r u c t u r eo fx a n t h e n e d y e so n t h ea c t i v i t yo f t h e s e n s i t i z e dT i 0 2p h o t o c a t a l y s t sw a

8、s d i s c u s s e d ．M u t i l a y e r - s e n s i t i z e d ( m u —E o s i n Y ．F e 3 + - T i 0 2 ( a ) ) v i a c o ·a d s o r p t i o no f E o s i n Y a n dF e 3 + ，M o n o l a y e r - s e n s i t i z e d ( m o -

9、E o s i n Y - F e 3 + ．T i 0 2 ( b ) ) p h o t o c a t a l y s t sv i aF c 3 + l i n k i n gE o s i n Y w i t hT i 0 2 ，a n d M o n o l a y e r - s e n s i t i z e dp h o t o c a t a l y s t s v i aE o s i n Ya d s o r b

10、 i n g o nT i 0 2w i t h o u tF e ¨( E o s i n Y - T i 0 2 ( c ) ) h a v eb e e n p r e p a r e d a n dc h a r a c t e r i z e d ．T h ea c t i v R i e so f t h e s ec a t a l y s t sw e r ee v a l u a t e d b yh y d

11、 r o g e n g e n e r a t i o nu n d e r v i s i b l e l i g h ti r r a d i a t i o n ( L = 4 2 0m n ) i n t h e p r e s e n c eo f t t i e t h a n o l a m i n e ( T E A ) a sa l le l e c t r o nd o n o r ．A c t i v i t y

12、o fm u l t i l a y e r - s e n s i t i z e dp h o t o c a t a l y s ti sb e t t e r t h a nt h a to fm o n o l a y e ro n e ．M a x i m a l h y d r o g e n e v o l u t i o n r a t eo fM u t i l a y e r - s e n s i t i z e

13、 dp h o t o c a t a l y s t s ( a ) i n c r e a s e db ya f a c t o r o f1 ．8c o m p a r e d t Ot h a to f M o n o l a y e r - s e n s i t i z e d p h o t o c a t a l y s t s ( b ) ，a n db yaf a c t o ro f3 ．0 c o m p a

14、r e d t o t h a t o f M o n o l a y e r - s e n s i t i z e d p h o t o c a t a l y s t sw i t h o u tF e “( c ) ．n eh i g h e s ta p p a r e n t q u a n t u my i e l d o fn l t l —E o s i n Y 二F e 3 + - T i 0 2 r e a c

15、h e d1 9 ．1 ％．P h o t o e l e c t r o c h e m i c a le x p e r i m e n ti sc o n s i s t e n tw i t ht h eo r d e r o ft h ec a t a l y s ta c t i v i t y ．T h e a d s o r p t i o n e x p e r i m e n t a n d U V 卻i s D R

16、 Sr e s u l t s s h o w t h a t t h em u l t i l a y e 卜s e n s i t i z e d T i 0 2 s a m p l e sh a v e h i g h e r v i s i b l e —l i g h t h a r v e s t i n ge f f i c i e n c yt h a nt h em o n o l a y e ro n ed u et

17、 o h i ．g h d y el o a d i n g ．F o u r i e rt r a n s f o r mi n f r a r e d ( F T I R )c h a r a c t e r i z a t i o nc o n f i r m st h a t t h e m u l t i l a y e rE o s i nY o nT i 0 2b yF e 抖l i n k a g eh a si n d