g-C3N4负载Ni(Ⅱ)配合物对光催化产氢效率研究
2018-12-26刘东升杨海霞孙薪博冯文爽朱明昌高恩军
沈阳化工大学学报 2018年4期
关键词:复合材料
刘东升, 杨海霞, 孙薪博, 冯文爽, 朱明昌, 高恩军
(沈阳化工大学 辽宁省无机分子基化学重点实验室, 辽宁 沈阳 110142)
氢气作为一种清洁能源,因其高热值、无污染、可再生等性质被认为是化石燃料的理想替代品[1-3].传统工业制氢生产手段已稳定成熟,是将化石原料在高温高压苛刻条件下裂解制氢[4].随着石化原料的日渐消耗,对自然环境造成严重破坏,寻找新型制氢技术替代传统生产方法是能源化工的前沿方向[5].其中,光催化剂在太阳光光照下产生氢气这一领域已引起全球能源和环境科学家的关注.石墨碳氮化合物是光催化制氢的新家族,在非均相有机催化和环境保护方面显示出优越的前景.王心晨等报道了一种完全由非金属元素组成的聚合物半导体材料g-C3N4[6], g-C3N4作为类似石墨相的聚合物,光吸收能力好且稳定,其禁带宽度为2.7 eV,具有良好的稳定性和光吸收性能,但也存在电子-空穴复合率高,比表面积小等不足[7].为了提高g-C3N4的光催化活性,选择新型配合物通过分子介入与结构的微观调控改善g-C3N4的能带宽度,从而提高光催化制氢效率.
本文通过加热回流法合成一种新型Ni(Ⅱ)配合物(Ni-L),其具有一定的光催化产氢性能,禁带宽度较窄.使用化学浸渍法与纯相g-C3N4负载后制得Ni-L/g-C3N4复合光催化剂,形成Ni-L/g-C3N4异质结结构,增强了g-C3N4对光生电子的捕获能力,通过XRD、TEM对该光催化剂进行表征,应用荧光光谱仪对载流子的分离效果进行验证,在模拟太阳光光照下,进一步……
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