鈣鈦礦相PbTiO3-CdS微米片復合光催化劑的制備及其分解水產(chǎn)氫性能研究

編號：NMJS09241

篇名：鈣鈦礦相PbTiO3-CdS微米片復合光催化劑的制備及其分解水產(chǎn)氫性能研究

作者：葉宸碩 許銘冬 唐凌楓 高文森 朱敏 尹思敏

關鍵詞： 鈣鈦礦相PbTiO3 CdS 光催化 水分解 產(chǎn)氫

機構： 浙江理工大學機械工程學院

摘要： 為實現(xiàn)鈣鈦礦基半導體復合材料的高效光解水產(chǎn)氫,以鈣鈦礦相鈦酸鉛(PbTiO3,PTO)微米片為襯底,采用水熱法制備鈣鈦礦相鈦酸鉛-硫化鎘(PTO-CdS)微米片復合材料。探究水熱溫度和CdS負載量對復合材料的形貌及物相的影響;通過TEM、XPS及UV-Vis對復合材料的微結(jié)構、表面化學狀態(tài)和光吸收特性進行表征;通過光解水產(chǎn)氫實驗對復合材料的光催化活性進行測定和分析。結(jié)果表明:水熱條件下,鈣鈦礦相PTO微米片對CdS的生長具有顯著調(diào)控作用,與單獨生長時尺寸約3μm的枝杈晶形貌不同,PTO-CdS微米片復合材料中的CdS為三角形納米顆粒,尺寸約50 nm,均勻分散地生長在PTO微米片表面,且PTO與CdS之間界面清晰;水熱溫度和CdS負載量對復合材料的形貌和物相影響顯著,水熱溫度為160℃、CdS負載量為6%時制備的PTO-CdS微米片復合材料尺寸均一,負載均勻,純度和結(jié)晶度良好;PTO-CdS微米片復合材料在模擬太陽光下表現(xiàn)出光催化分解水產(chǎn)氫特性,其中PTO-CdS-6%的產(chǎn)氫速率達到141.45μmol/h/g,是PTO微米片產(chǎn)氫效率的17倍,是CdS枝杈晶產(chǎn)氫效率的53倍。該研究為高效鈣鈦礦基半導體復合光催化劑的設計提供了思路。