【摘 要】
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在本文中,用煅烧法合成了一系列含有不等量N-graphene的N-graphene/CdS复合光催化剂,并通过X射线衍射(XRD)、TEM、HRTEM、拉曼散射,N2吸收、紫外-可见吸收、X-电子能谱等手段
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在本文中,用煅烧法合成了一系列含有不等量N-graphene的N-graphene/CdS复合光催化剂,并通过X射线衍射(XRD)、TEM、HRTEM、拉曼散射,N2吸收、紫外-可见吸收、X-电子能谱等手段对其进行表征。本文对N-graphene/CdS光催化剂在可见光(λ≥420 nm)条件下光催化分解水制氢活性进行了研究。研究结果表明N-graphene/CdS光催化剂的活性比单纯CdS催化剂的活性高。光电流结果表明,N-graphene/CdS的光电流比CdS的光电流有很大的提高,说明CdS上产生的光电子极易转移到N-掺杂的石墨烯上,从而抑制了光生电子-空穴的复合进而提高了催化剂的光催化分解水制氢的能力。在影响N-graphene/CdS复合光催化剂的催化活性上,N-graphene助催化剂的含量是主要影响因素,我们的研究表明,N-graphene的质量百分含量为2 %时复合催化剂的光催化活性最高。作为对照,Graphene/CdS和GO(氧化石墨烯)/CdS复合催化剂用同样的方法合成出来,并对它们光催化分解水制氢活性进行了研究。研究结果表明,这三种催化剂的光催化活性由高到低排序为:N-graphene/CdS > graphene/CdS > GO/CdS > CdS.此外,在催化反应进行了30小时后N-graphen/CdS复合催化剂光催化制氢活性没有明显的降低,这说明了助催化剂N-graphene可以作为一个保护层来防止CdS催化剂的腐蚀。实验表明,用N掺杂的石墨烯修饰相应的催化剂能有效提高其光分解水制氢活性。
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