新疆理化所在Z型光催化剂产氢研究方面取得进展

发布时间:2017-06-01

  开发清洁和可再生能源是缓解能源短缺和环境恶化问题的必然选择。氢气由于其燃烧产物没有二次污染而被认为是最理想的清洁燃料。太阳光光催化分解水制氢,为清洁高效地转化利用太阳能、消除环境污染问题提供了一条极具发展前景的技术路径,引起国内外学者的研究兴趣。然而,单一催化剂存在可见光利用率低或电子空穴复合率高的问题,严重制约了其光催化制氢性能。 

  十大网赌网址新世纪-网赌平台安全正规环境科学与技术研究室科研人员通过光沉积法,在g-C3N4基底上生长Au纳米颗粒,然后在Au上负载CdxZn1xS固溶体,制备了ZCdxZn1xS/Au/g-C3N4光催化剂,对其结构、形貌和光学性能进行了系统研究。以葡萄糖为牺牲剂,研究了Z型光催化剂在可见光(λ>420nm)下光解水制备氢气的性能。结果表明,Cd0.8Zn0.2S/Au/g-C3N4有优异的产氢性能,分别是Au/g-C3N4CdS/Au/g-C3N452.2倍和8.63倍;Z型光催化剂产氢活性的提高主要归因于其光生载流子的高效分离。此外,Cd0.8Zn0.2S的引入,可以抑制光催化过程中副产物COCO2的产生。该工作为设计高效光催化产氢催化剂提供了新思路。 

  该研究结果作为front cover发表于《科学通报》(Science Bulletin)。此研究工作得到国家自然科学基金、中科院西部之光、中科院卓越青年科学家等项目支撑。 

  论文链接 

 

  1: Cd0.8Zn0.2S/Au/g-C3N4光催化产氢的过程示意图 

  2:杂志封面