二硫化钼作为助催化剂用于光催化制氢研究

摘要

在光催化剂上负载析氢助催化剂可以降低氢气析出的过电位，促进光生电子和空穴的有效分离，提高光催化体系的效率。因而，助催化剂研究受到了人们的普遍关注。本论文对MoS2作为助催化剂修饰CdS/rGO（还原氧化石墨烯）和染料敏化MIL-125(Ti)（钛基与对苯二甲酸合成的有机金属框架结构材料）的光催化制氢性能进行了研究。
　　第一部分，研究了在不同pH的TEOA水溶液中光还原(NH4)2MoS4将MoS2选择性沉积在简单溶剂热法制备的CdS/rGO复合光催化剂上，并研究了制备的催化剂MoS2-CdS/rGO-y对制氢活性的影响。采用XRD（X射线粉末衍射）、TEM（透射电镜）、BET（比表面测试）、UV-Vis（紫外可见漫反射）、XPS（x光电子能谱仪）、IR（红外）等手段对催化剂进行表征。结果发现，pH=11时制备的MoS2-CdS/rGO-11制氢活性是MoS2-CdS/rGO-7的4.3倍。当pH=7时，MoS2负载在CdS/rGO的CdS上，在高pH(pH=11)时，MoS2负载在CdS/rGO的rGO上。MoS2负载在rGO上，电子从CdS上转移到rGO，与在MoS2上产氢有协同作用，而MoS2负载在CdS上，对于产氢有反协同作用。同时，MoS2负载在CdS上降低了CdS对光的吸收效率。
　　第二部分，用简单的溶剂热法制备了MIL-125(Ti)和不同摩尔比的MoS2/MIL-125(Ti)的混合物，采用XRD，UV-vis，IR，SEM（扫描电镜）等分析手段对催化剂进行表征。以pH=7的TEOA溶液为电子给体，以10-4 mol/L的曙红Y为敏化剂对催化剂的制氢活性进行了考察。结果表明在MoS2的负载摩尔比为7％时，光催化活性最好，为18μmol/h，而没有负载MoS2的催化剂几乎没有制氢活性。活性提高的原因是MoS2作为助催化剂有助于电子和空穴的有效分离。

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第一章 引言

1.1概述

1.2光催化制氢原理

1.3可见光光催化剂的研究进展

1.4助催化剂

1.5 选题依据及创新点

第二章 在复合催化剂（rGO/CdS）表面上选择性沉积MoS2用于光催化制氢的研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第三章 曙红Y敏化包覆MoS2的MIL-125(Ti)光催化制氢的研究

3.1 前言

3.2 实验部分

3.3结果与讨论

3.4 本章小结

总结

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果