《西北師大光催化》ppt課件

1、TiO2/RGO復(fù)合催化劑產(chǎn)氫性能研討復(fù)合催化劑產(chǎn)氫性能研討Nanocomposites of TiO2 and Reduced Graphene Oxide as Efficient Photocatalysts for Hydrogen Evolution 報(bào)告人：贠國霞報(bào)告人：贠國霞 導(dǎo)導(dǎo) 師：師： 王其召王其召 副副教授教授 雷自強(qiáng)雷自強(qiáng) 教授教授 時(shí)時(shí) 間間 ： 2021 年年 11 月月 17日日 文獻(xiàn)引見文獻(xiàn)引見下步方案下步方案空著的導(dǎo)帶雜質(zhì)施主能級(jí)充滿的價(jià)帶空著的導(dǎo)帶雜質(zhì)受主能級(jí)充滿的價(jià)帶（b)N 型半導(dǎo)體（c)P 型半導(dǎo)體導(dǎo)帶禁帶(0.1-1ev)價(jià)帶（a)本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)

2、體能帶構(gòu)造本征半導(dǎo)體能帶構(gòu)造空穴空穴h+載流子載流子催化劑改性催化劑改性半導(dǎo)體的光敏化半導(dǎo)體的光敏化將光活性化合物以物理或化學(xué)吸附將光活性化合物以物理或化學(xué)吸附于半導(dǎo)體的外表于半導(dǎo)體的外表VBCB光敏光敏化劑化劑S電子俘電子俘獲劑獲劑ASA-離子摻雜離子摻雜半導(dǎo)體復(fù)合半導(dǎo)體復(fù)合光催化反響的催化劑光催化反響的催化劑納米催化劑的主要缺陷：光吸收波長范圍狹窄，主要在紫外區(qū)，利用太陽光的比例低。半導(dǎo)體載流子的復(fù)合率很高，量子效率較低。改性：摻雜改性：摻雜改性：復(fù)合、改性：復(fù)合、光敏化光敏化常用的半導(dǎo)體催化劑常用的半導(dǎo)體催化劑vCdS、ZnO光照時(shí)不穩(wěn)定，金屬離子溶出； 其優(yōu)勢(shì)：能隙較小，可吸收可見光。

3、vTiO2 ：不發(fā)生光腐蝕；耐酸堿性好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；對(duì)生物無毒性；來源豐富；能隙較大3.2ev，最大入射波長為387.5nm，但有很強(qiáng)的氧化復(fù)原才干。二氧化鈦根本構(gòu)造二氧化鈦根本構(gòu)造金紅石金紅石板鈦礦板鈦礦銳鈦礦銳鈦礦文獻(xiàn)處理的問題文獻(xiàn)處理的問題 抑制光生空穴-電子對(duì)快速復(fù)合，提高TiO2的光催化活性。紫外光輔助復(fù)原肼復(fù)原水熱 TiO2/石墨烯TiO2/CNT文獻(xiàn)引見文獻(xiàn)引見實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)部分v1.制備GO天然的石墨合成。v2.制備P25/RGO復(fù)合物。v 分別用紫外光輔助復(fù)原，肼復(fù)原，v 水熱的方法。v3.制備P25/CNT復(fù)合物。v4.構(gòu)造表征與分析。產(chǎn)氫測(cè)試比較產(chǎn)氫測(cè)試比較Figure

4、1posites in methanol aqueous solution. 產(chǎn)氫測(cè)試產(chǎn)氫測(cè)試Figure 2. P25/RGO-hydrothermal composites from methanol aqueous solution. 循環(huán)產(chǎn)氫測(cè)試循環(huán)產(chǎn)氫測(cè)試Figure 3. P25/RGO-hydrothermal during the repeated uses. 產(chǎn)氫率產(chǎn)氫率- -甲醇濃度甲醇濃度Figure 4. P25/RGO-hydrothermal (P25/RGO = 1/0.2). 犧牲劑對(duì)產(chǎn)氫的影響犧牲劑對(duì)產(chǎn)氫的影響Figure 5. P25/RGO-hydroth

5、ermal (P25/RGO = 1/0.2). 產(chǎn)氫率比較產(chǎn)氫率比較Figure 6. P25 and P25/RGO-hydrothermal (P25/RGO = 1/0.2) from pure H2O. XRDFigure 7. GO, RGO, P25, and P25/RGO-hydrothermal(P25/RGO = 1/0.2).XPSFigure 8. (a) GO, (b) RGO, (c) P25/RGO-photo, ( d) P25/RGO-hydrazine, (e) P25/ RGO -hydrothermal, (f) P25/CNT (P25/CNT =

6、1/0.3), (g) P25.FT-IRFigure 9. (a) P25, (b) GO, (c) P25/RGO-photo, ( d) P25/RGO-hydrazine,(e) P25/RGO-hydrothermal.這是這是P25P25中中Ti-O-TiTi-O-Ti鍵的振動(dòng)吸收峰鍵的振動(dòng)吸收峰拉曼散射光譜拉曼散射光譜Figure 10. (a) GO, (b) P25/RGO-photo, (c) P25/RGO-hydrazine , (d) P25/RGO- hydrothermal .ID/ IG用來表征用來表征GO或或RGO中由于缺陷而引起的無序程中由于缺陷而引起的無序

7、程度。度。相互作用力強(qiáng)弱比較相互作用力強(qiáng)弱比較Figure 11. From left to right: P25,P25/RGO-photo ,P25/RGO-hydrazine,and P25/RGO-hydrothermal .TEMFigure 12. (a) RGO, (b) P25/RGO-photo, (c) P25/RGO-hydrazine , (d) P25/RGO-hydrothermal , (e )P25/CNT (P25/CNT =1/0. 3), ( f) P25/RGO-hydrothermal (P25/RGO = 1/0. 05), ( g) P25/RGO

8、-hydrothermal (P25/RGO = 1 /0 .1), ( h) P25/RGO-hydrothermal(P25/RGO = 1/0.3).P25納米粒子的尺寸在納米粒子的尺寸在20-30nm，在，在CNT上的分散不如上的分散不如石墨烯。石墨烯。紫外紫外-可見漫反射可見漫反射Figure 13. (A)composites (P25/RGO = 1/0.2)and (P25/CNT = 1/0.3). (B) Corresponding plot oftransformed Kubelka-Munk function versus the energy of the light.由于由于TiO2TiO2和和RGORGO構(gòu)成了構(gòu)成了Ti-O-C Ti-O-C 鍵。鍵。 反響機(jī)理反響機(jī)理 1. P25 /RGO中，P25產(chǎn)生載流子，RGO有傳輸光生電子和阻止光生載流子復(fù)合的作用。 2. 高含量的RGO添加復(fù)合物不透明度，減少 TiO2光生電子-空穴對(duì),降低了光催化活性。P25/RGO質(zhì)量比為1：