量子点TiO2负载泡沫SiO2光催化剂的制备及其光解水制氢性能研究

摘要

太阳能是一种取之不尽、用之不竭的自然资源,因此利用太阳能光解水制氢是利用太阳能的最好方法之一。本研究通过两步法:第一步，合成了大孔径的二氧化硅泡沫负载体;第二步，采用孔道内水解的方法，水解钛酸四丁酯把二氧化钛负载在泡沫型二氧化硅的孔道内，再经过焙烧，制备出不同Ti含量的量子点Ti02负载泡沫Si02光催化剂材料。载体SiO2材料为大孔径泡沫状孔道结构，TiO2量子点尺度在3 nm左右，且均匀分散于Si02孔道内部。该样品的比表面积为431 m2/g，孔容为1.20 cm3/g，孔径为11.1nm左右。光催化剂性能测试是通过光解水(甲醇体系为牺牲剂)制氢来完成的。氢气产量随着钛负载量的增加而增加，当Ti负载量为60 mol%时，产氢量为10399μmol g-1h-1，对应的量子效率为15.8 %。