基于金属有机框架(MOFs)的光催化剂的构筑及性能研究文献综述

 2022-09-18 16:55:12

  1. 文献综述(或调研报告):

一、用NiPd助催化剂修饰的NH2-MIL-125(Ti)/CN异质结构

在该研究中,成功合成了高效光催化剂NH2-MIL-125(Ti)/ g-C3N4 / NiPd,用于光催化水分解产生H2。在可见光照射下,与NH2-MIL-125(Ti)相比,制备的NH2-MIL-125(Ti)/ CN / NiPd复合材料明显表现出对H2析出的增强的光催化性能。 合成的NH2-MIL-125(Ti)/0.75CN/Ni15.8Pd2.1光催化剂的H2产率高达8.7 mmol g-1 h-1。增强的光催化性能可归因于NH2-MIL-125(Ti)和CN之间的紧密界面接触,加速电荷转移,以及负载的NiPd纳米颗粒,增加光吸收能力和加速NH2的电荷转移 - MIL-125(Ti)的/ CN。这项工作表明,在具有紧密接触界面的MOF / CN混合物上添加适当的助催化剂提供了设计高效和太阳能捕获光催化剂的新方法。

金属有机骨架(MOFs)是连接无机二级构建单元(金属离子或簇)和有机连接体的多孔结晶材料; MOF已被广泛用作可见光驱动的光催化剂,用于H2的释放。然而,这些光活性MOF仍然存在固有缺陷,例如太阳能转换效率低,导电率低,电子空穴复合快,导致光传导性能低于传统的无机半导体。因此,已经使用许多策略来改善光催化活性。

石墨氮化碳(CN)作为无金属聚合物半导体在各种光催化应用中受到广泛关注,因为它具有显着的电学,光学,物理化学性质,特别是其柔性层状结构,使其类似于石墨氧化物可以锚定并包裹在“主体”材料或基底上,从而在CN和“主体”材料之间形成紧密的接触界面。通常,CN基复合材料由于增加的化学不均匀性以及从光激发的CN到“主体”材料的有效界面电荷转移而表现出改善的光催化性能。通过热退火制备含Zr的MOF(UiO-66)/ CN杂化物。得到的杂交种在可见光照射下显示出增强的光催化H2生成。

首先,进行光电流测定以确定电荷分离效率,NH2-MIL-125(Ti)/ g-C3N4 的光电流密度增强,是由于NH2-MIL-125(Ti)与CN之间的异质结结构。这增强了光生电荷的转移分离效率。在NH2-MIL-125(Ti)上涂覆CN会削弱PL峰强度,显示NH2-MIL-125(Ti)与CN的电荷转移。这种快速电荷转移表明了它们之间的紧密接触。当NH2-MIL-125(Ti)与CN ,NiPd助催化剂之间形成异质结时,光诱导的电子空穴重组被有效抑制。

二、Ni2P助催化剂修饰Zn0.5Cd0.5S

高效的半导体复合光催化剂非常适用于可见光驱动的水分解。在这项研究中,Ni2P作为高效助催化剂在Zn0.5Cd0.5S上进行负载。 Ni2P摩尔含量为4%的Ni2P /Zn0.5Cd0.5SS复合材料样品具有最高的光催化H2演变活性,相应的H2析出速率为1173mu;mol,比纯Zn0.5Cd0.5S高约13倍。样品在可见光照射下。 Ni2P/ Zn0.5Cd0.5S复合材料样品的光学活性即使经过4次循环光催化还原后仍保持稳定。

Zn0.5Cd0.5S还具有许多优良的实际应用性能,包括高稳定性,易于合成和自然储量中元素丰富。 然而,它的内在缺点,特别是低比表面积,快速充电和窄光吸收范围,都有抑制作用。进一步开发Zn0.5Cd0.5S应该得到很好的解决。 Zn0.5Cd0.5S的催化活性由形态和微晶结构决定。 为了提高Zn0.5Cd0.5S的光催化活性,已经证明加载合适的助催化剂以捕获光诱导的电荷并为表面氧化还原反应提供丰富的活性位点是一种有用的方法。 迄今为止,已经使用各种助催化剂与硫化物结合,包括贵金属,过渡金属氧化物,过渡金属硫化物和氢氧化物。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。