1D/2D无机/有机异质结的构筑对可见光催化分解水产氢性能影响的综合实验设计

为使学生深入了解光催化等热点研究领域的学术前沿,掌握低维纳米复合材料的制备方法,设计了1D/2D无机/有机异质结的构筑对可见光催化分解水产氢性能影响的本科生综合实验。采用简单的混合煅烧法制备了1D纳米棒和2D纳米片异质结,该异质结的致密界面显著促进了光生电荷分离,最终使其光催化分解水产氢速率大幅度提高。该实验设计的综合性较强,基础知识与实验结果紧密结合,有利于激发学生的创新思维,培养学生的综合实验素养。     

Mo2C@W2C@C的制备及其电催化性能影响因素研究

传统的贵金属催化剂因资源有限和价格昂贵问题限制其电解水产氢在实际生产生活中的应用,因此开发高效低成本的电催化剂是实现电解水大规模化应用的关键.非贵过渡金属不仅地球含量丰富、价格低廉,而且由于这类金属的碳化物形式具有类铂的电子结构从而对电解水析氢反应具有良好的催化性能.本文围绕钼和钨两种热稳定性良好、酸碱稳定性优异的过渡...     

Eosin敏化不同晶体结构TiO2的产氢性能研究

采用超声法制备了TiO2的纳米粒子,经处理后得到不同晶体结构的TiO2.使用硅烷偶联剂修饰TiO2表面,加入脱水剂和Eosin,在蒸馏条件下,TiO2表面的氨基与Eosin分子中的羟基脱水后使得Eosin分子稳定吸附在TiO2表面.Eosin的敏化使TiO2对光的响应扩展到可见光区,并产生可见光解水产氢活性.紫外一可见漫反射光谱结果说明,锐钛矿型催化剂和混晶结构催化剂的能隙分别为2.0 eV和2.1 eV.在三乙醇胺水溶液中进行可见光下的光解水产氢实验,结果表明混晶结构的催化剂无产氢活性,锐钛矿型催化剂的光解水产氢活性最高,420 nm处的量子效率为2.32%,480 nm处的量子效率为2.86%,产氢速率在60 h内基本保持稳定.     

电解海水阴极析氢非贵金属电催化剂研究进展

氢能具有高能量密度、绿色可持续的优点,是人类社会的理想能源。电解海水制氢是未来氢能产业的战略方向,其中阴极析氢催化剂的活性和稳定性对电解海水制氢的发展至关重要。贵金属铂虽具备优异的析氢催化性能,但价格昂贵、资源有限,限制了其大规模应用。因此,对非贵金属催化剂的研究备受关注。从析氢反应原理入手,介绍了过电位、塔菲尔斜率、法拉第效率、比活性和质量活性等评价催化性能的几个重要参数,综述分析了多种非贵金属催化剂作为电解海水制氢阴极催化剂的研究现状,指出了目前电解海水制氢面临的问题,认为未来非贵金属催化剂规模化电解海水阴极析氢研究应从以下几方面开展：1）设计高活性和稳定性的非贵金属催化剂;2）优化非贵金属催化剂的制备工艺;3）利用先进测试表征手段辅助构建反应模型;4）深化理论计算机理方面的研究。     

Cu负载TiO2/graphene高效的光催化分解水制氢研究

Cu和graphene作为助催化剂之间的协同作用,能有效地接受和传输半导体导带上的电子,抑制电荷复合,提高界面电荷转移过程,提供更好的吸附位点和光催化反应中心,能有效的提高光催化产氢.Cu和Graphene同时是廉价的,对环境无害的材料,且容易制备.该研究为我们提供了利用非贵金属助催化剂捕获太阳能有效分解水产氢的新思路和新方法.     

醇热法合成花状空壳 ZnIn2S4可见光催化剂及光解水产氢性能研究

采用低温醇热法制备了具有空壳花状多级结构的ZnIn2S4可见光光催化剂.通过X射线粉末衍射（XRD）、紫外漫反射（DRS）、场发射扫描电镜（FESEM）、透射电镜（TEM）等对催化剂结构和形貌进行了系统表征.考察了不同陈化温度、陈化时间对催化剂光解水产氢性能的影响.结果表明：在不同醇热条件下合成的Pt/ZnIn2S4均具有光解水产氢性能.其中1%Pt/ZnIn2S4-110-24样品具有最好产氢活性,可能与其独特的花状外壳和空腔结构有关.     

硫钒共掺杂三氧化二铁纳米颗粒的制备及其电催化氮气还原性能研究

常温常压下,高效非贵金属电催化氮气还原反应(NRR)催化剂的开发具有重要研究价值,其在肥料生产和储氢方面具有广阔的应用前景.廉价易得的过渡金属化合物为高效NRR催化剂的开发提供了理想的材料平台.利用简单便捷的水热法合成了阴离子以及阳离子共掺杂的三氧化二铁(S/V-α-Fe2 O3)纳米颗粒,受益于阴、阳离子的共掺杂,材...     

高效光催化产氢分子组装体研究报告

氢是一种清洁高效的理想燃料。利用太阳能制氢是直接将太阳能高效转化为化学能的有效方式。通过分子组装构筑了一系列高效太阳能光催化制氢的新体系,分子组装体高效的能量传递、电子转移和电荷分离过程显著提高了催化体系的产氢效率和稳定性。例如:采用低温水热方法制备的多级Sn2Nb2O7空心球可见光催化剂和采用多元醇热注入法制备的由超薄纳米片组装而成的分等级花状结构Zn In2S4亚微米球均表现出优异的光解水产氢性能;利用树枝状聚合物、聚丙烯酸和壳聚糖开展对铁氢化酶外围保护蛋白的模拟和功能性研究,在国际上率先突破了铁氢化酶模拟化合物稳定性差、催化效率低的瓶颈,实现了太阳光驱动铁氢化酶模拟化合物的水相高效产氢。     

催化活性界面从传统催化剂的一维向三维发展

<正>贵金属催化剂应用广泛,如何提升贵金属利用率,同时维持高的催化剂活性、选择性和长的使用寿命一直是贵金属催化剂研制的核心问题.最近,我校化学化工学院郑南峰教授课题组在铂纳米复合催化剂的制备、表征及催化反应的过程机理方面的研究取得了重要进展,相关研究成果"     

AgI/BiOI异质结催化剂的制备及其可见光催化降解酸性橙Ⅱ的性能研究

文章采用水热法制备了AgI/BiOI异质结催化剂,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)对AgI/BiOI异质结催化剂进行形态特征及光学性质表征.结果表明,制备的AgI/BiOI为高纯度、纳米片层组成的微球结构.DRS结果表明BiOI对可见光有明显的吸收,掺杂AgI后AgI/BiOI异质结催化剂在可见光范围产生红移.以酸性橙Ⅱ为目标污染物,考察了AgI/BiOI的可见光催化活性.研究表明,AgI/BiOI对酸性橙Ⅱ在2h降解效率可达到90％以上,明显高于单独AgI或BiOI对酸性橙Ⅱ的降解效率.AgI/BiOI异质结催化剂的电化学交流阻抗谱分析表明AgI/BiOI比纯BiOI具有更低的交流阻抗值,因此AgI/BiOI异质结催化剂具有较好的催化活性.