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银量子点修饰的氮化碳及其光解水产氢性能研究

2021-02-13曹煜祺李宗霖

贵金属 2021年3期

张 慧,杨 庆,曹煜祺,李宗霖,杨 振,曹 鑫

(江苏理工学院 化学与环境工程学院,江苏 常州 213001)

随着环境污染和能源短缺的加剧,寻找绿色能源代替传统的石化能源已经成为人们的迫切需求。氢能因具有无污染、热值高等优点而成为最有希望替代石化能源的清洁能源之一。利用太阳光分解水制氢的光催化技术也成为了研究的热点[1-3]。近年来,大量的研究集中在探寻稳定、高效和具有可见光响应的半导体光催化剂上[4-6]。2009年,氮化碳作为一种具有二维共轭结构的聚合物光催化材料进入了人们的视野[7]。它的化学性质稳定,禁带宽度(~2.7 eV)合适,在可见光分解水制氢方面表现出了优良的性能,受到了科研工作者的极大关注。但是,在以氮化碳为光催化剂进行分解水制氢时,一般需要在其表面通过光沉积的方法负载铂纳米粒子作为助催化剂[8-10]。贵金属铂的使用成本高,限制了基于氮化碳的光催化材料的实际应用。

为了降低成本,人们一直进行着对非铂助催化剂的研究。在已有报道中,性能较好的产氢助催化剂仍然以金[11]、银[12]、钯[13]等贵金属为主。其中,银作为一种相对廉价的材料,在实际应用方面最具优势[14]。但是,目前尚未出现成熟的将银纳米粒子负载在氮化碳表面的方法。此外,银纳米粒子具有较高的表面能,当其沉积在CN 表面时易于团聚,导致体系光催化活性的降低。而将银源与氮化碳的前驱体(如尿素、氰胺、二氰二胺和三聚氰胺等含氮化合物)混合后煅烧,则可能制得含有高度分散银纳米粒子的氮化碳。……

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