非貴金屬配合物光催化劑在水解制氫反應(yīng)中的性能研究.pdf

1、光解水催化制氫反應(yīng)是在光照條件下，經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)，使水分解產(chǎn)生氫氣。該法是一種清潔、環(huán)保、可循環(huán)利用的制氫方法。
　　本論文在參考相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，分別選用了2-巰基吡啶、2,2-聯(lián)吡啶和1,10-菲啰啉為配體，鈷、錳、鐵為中心離子，設(shè)計(jì)合成了Co(bpy)(pyS)2(M1)、Co(phen)(pyS)2(M2)、Mn(bpy)(pyS)2(M3)、Mn(phen)(pyS)2(M4)、Fe(bpy)(pyS)2(M5)和Fe(

2、phen)(pyS)2(M6)六種非貴金屬配合物催化劑。通過(guò)元素分析、1H-NMR和ESI-MS對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，考察了反應(yīng)工藝條件對(duì)六種催化劑光催化水解制氫性能的影響，探討了光催化水解制氫體系失活的原因及其反應(yīng)機(jī)理。
　　本論文中光催化反應(yīng)體系由催化劑、電子供體及光敏劑組成?？疾炝朔磻?yīng)工藝條件（催化劑及其濃度、電子供體及其濃度、光敏劑及其濃度、反應(yīng)體系pH值、溶劑及其濃度）對(duì)催化體系性能的影響，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，確定最佳的制氫條件

3、。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在相同的反應(yīng)工藝條件下，催化劑的催化性能M1>M2>M6>M5>M3>M4。最佳反應(yīng)工藝條件為：催化劑為M1，其濃度為0.02 mM；電子供體為三乙胺，其體積含量為5％；光敏劑為熒光素，其濃度為2.0 mM；反應(yīng)體系中的pH值為11.6；溶劑為乙醇/水，其體積比為1:1。在最佳反應(yīng)工藝條件下，隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，催化劑的催化性能呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為第25 h時(shí)，催化劑M1的產(chǎn)氫量達(dá)到最大值261.1μm