论文部分内容阅读
本文用两种方法制备了复合半导体光催化剂ZnS-ZnIn2S4,并研究了其在葡萄糖为电子给体时的光催化制氢性能和光催化降解葡萄糖的反应机理。主要可以分为以下两部分:一、用甲醇溶剂热法制备了光催化剂ZnS-ZnIn2S4。催化剂用扫描电镜SEM、透射电镜TEM、能谱EDS、X衍射XRD、紫外-可见分光光谱DRS、比表面BET和电化学等手段进行表征。结果显示光催化剂ZnS-ZnIn2S4为六方晶形,具有复杂的形态结构,如微球、微棒和微带结构。以葡萄糖为电子给体,研究了在催化剂Pt/ZnS-ZnIn2S4上可见光催化葡萄糖制氢行为。结果表明,该体系在提高制氢活性的同时能够降解葡萄糖。还研究了ZnS(x mol%)-ZnIn2S4组成、葡萄糖初始浓度和NaOH浓度等因素对制氢活性的影响。ZnS-ZnIn2S4光催化剂活性比纯ZnIn2S4更好,原因在于ZnIn2S4表面的ZnS促进了催化剂对葡萄糖的吸附.葡萄糖初始浓度对制氢速率的影响符合Langmuir吸附模型。采用荧光法在ZnS-ZnIn2S4反应体系中检测到大量的·OH,由此讨论了可能的反应机理。二、用水热法制备了复合半导体光催化剂ZnS-ZnIn2S4,催化剂用SEM、XRD、UV-vis、比表面BET等手段进行表征。对比了两种方法制备的催化剂催化活性与性质的异同。结果表明,水热法制备的催化剂ZnS-ZnIn2S4在形态结构上与前者不同,它只有微球结构存在,没有微棒和微带结构。水热法制备的催化剂制氢活性与比表面积均小于前者,并且制氢活性与比表面积降低比例一致。另外,当水热制备催化剂结构组成为ZnS(40mol%)-ZnIn2S4,其可见光催化制氢活性最佳。