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非贵金属Ni2P助催化剂修饰KCa2Nb3O10超薄纳米片的光解水产氢性能研究

2021-05-15朱桂生姜德立邵守言梁希萌黄春霞

安徽化工 2021年2期
关键词:催化剂

朱桂生,姜德立,邵守言,梁希萌,黄 诚,黄春霞

(1.江苏索普(集团)有限公司,江苏镇江212006;2.江苏大学化学化工学院,江苏 镇江212013)

近年来,氢能被认为是最有希望取代化石燃料的绿色可持续能源。目前,利用太阳能光催化分解水制氢被认为是最经济、环境友好的潜在制氢技术之一。光解水技术的核心是光催化剂,因此为了实现光解水制氢的工业化应用,开发高效光催化剂至关重要。二维(2D)纳米片光催化材料因其具有大的比表面积和快速电荷迁移能力而在光催化领域受到广泛关注。Dion-Jacobson(D-J)相层状钙钛矿KCaNbO纳米片材料,具有强光生电子还原能力和优异的稳定性,被认为是具有潜力的2D光催化剂。然而,其固有的光生电子-空穴对复合快、表面反应速率慢等问题,严重限制其光催化活性,阻碍其实际应用。因此,延长光生载流子寿命、提高表面反应速率,是提高KCaNbO材料光催化效率的关键手段。

迄今为止,研究者开发了许多提高钙钛矿光催化剂催化活性的方法,负载助催化剂被认为是最具研究价值的方法之一,这是因为此方法不仅可以提供更多的光催化氧化还原活性位点,还可促进电荷分离和加速表面反应。过渡金属磷化物由于具有优异的化学稳定性和界面反应动力学,近年来被认为可作为取代贵金属材料的助催化剂材料。其中,NiP 因其合适的氢吸附能、低过电势等优势吸引了越来越多研究者的关注。例如:Indra等基于Z型电子迁移模式构建了NiP/g-CN二维纳米杂化光催化体系,其中NiP作为光解水助催化剂展现了优异的性能。……

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