西北師大光催化(1)ppt課件

1、 Synergetic Effect of MoS2 and Graphene as Cocatalysts for Enhanced Photocatalytic H2 Production Activity of TiO2 Nanoparticles報告人：報告人： 贠國霞贠國霞導(dǎo)導(dǎo) 師師 ： 王其召王其召 副教授副教授 雷自強(qiáng)雷自強(qiáng) 教授教授時時 間間 ： 2021 年年 11 月月 10 日日二硫化鉬二硫化鉬/石墨烯助催化劑的協(xié)同效石墨烯助催化劑的協(xié)同效應(yīng)對應(yīng)對TiO2納米粒子光催化產(chǎn)氫的研討納米粒子光催化產(chǎn)氫的研討 背景引見背景引見 實驗部分實驗部分 結(jié)論結(jié)論 下步方案下步方案TiO

2、2低的光催化活性,光生載流子的快速復(fù)合。貴金屬鉑，金，鈀等作為TiO2助催化劑本錢太高。因此，研制具有高量子產(chǎn)率，廉價的高效半導(dǎo)體光催化劑，是處理當(dāng)前光催化技術(shù)的重點和熱點。 背景引見背景引見光敏化光反響催化光反響催催化化劑劑吸附質(zhì)吸附質(zhì)光催化反響的根本原理光催化反響的根本原理光照時半導(dǎo)體內(nèi)載流子的變化：光照時半導(dǎo)體內(nèi)載流子的變化：hvD+DAA-體相復(fù)合體相復(fù)合外表復(fù)合外表復(fù)合ABDVBCBhv)(1240)(evEnmggTiO2 3.2eV387.5nmC文獻(xiàn)要處理的問題文獻(xiàn)要處理的問題 非貴金屬或其他資料作為助催化劑，降低本錢，提高TiO2的光催化活性。本文獻(xiàn)制備了一種MoS2/石墨烯

3、作為助催化劑修飾TiO2納米粒子的復(fù)合物，表現(xiàn)出較高的催化產(chǎn)氫活性。Received: March 23, 2021/10.1021/ja302846n | J. Am. Chem. Soc. 實驗部分實驗部分 1.制備GO天然的石墨合成。 2.水熱法制備MoS2/石墨烯 (MG) 助催化劑。 將鉬酸鈉和硫脲溶解于水中+ GO，隨后將其溶液轉(zhuǎn)移到反響釜中，210反響24h。 3.水熱法制備TiO2 /MoS2/石墨烯復(fù)合物鈦酸四丁酯+MoS2/石墨烯。 4.構(gòu)造表征和分析。Figure1.( a) TEM image of layered MoS2/graphene hyb

4、rids. (b) high-resolution TEM image.TEMFigure2.TiO2 nanocrystals grown on layered MG hybrids. TiO2的構(gòu)造及其無序的的構(gòu)造及其無序的介孔，介孔，TiO2的平均粒徑的平均粒徑為為7-10nm 。MG混合物有分層的構(gòu)混合物有分層的構(gòu)造，造，MoS2 002晶晶面和石墨烯面和石墨烯001晶晶面的晶紋間距分別是面的晶紋間距分別是0.62和和0.34nm。銳鈦礦。銳鈦礦TiO2的的101晶紋間晶紋間距為距為0.35nm。TEMFigure3.TEM image of mechanical mixture of

5、 0.5% MoS2/graphene hybrid (95M5.0G) and TiO2 nanoparticles. TEMFigure4.SEM image of MoS2/graphene hybrids.SEMFigure 5. (i) MoS2 and (ii) MoS2 /graphene hybrids. XRD Figure 6.(i) MoS2 /graphene hybrid, (ii) anatase TiO2 and (iii) TiO2 /MoS2/graphene composite. XRD延續(xù)產(chǎn)氫測試延續(xù)產(chǎn)氫測試復(fù)合物的微觀構(gòu)造復(fù)合物的微觀構(gòu)造Figure 7

6、. TiO2 /MoS2/graphene composite (T/95M5.0G). 插圖中的峰對應(yīng)插圖中的峰對應(yīng)于于MoS2中中Mo4+的的3d軌道。軌道。XPSFigure 8.High-resolution XPS spectra of C 1s for (a) GO, (b) MoS2/graphene hybrid (95M5.0G) and (c) TiO2 /MoS2/graphene composite (T/95M5.0G). TiO2上的羥上的羥基與石墨烯基與石墨烯外表的羧基外表的羧基經(jīng)過酯化構(gòu)經(jīng)過酯化構(gòu)成了酯基。成了酯基。XPSFigure 9. Raman spec

7、tra of (i) GO, (ii) anatase TiO2, and (iii) the T/95M5.0G composite. D峰和峰和G峰闡明了石墨的構(gòu)峰闡明了石墨的構(gòu)造，相比于造，相比于GO ，復(fù)合物，復(fù)合物的的D峰和峰和G峰略微地發(fā)生挪峰略微地發(fā)生挪動，動，D/G的強(qiáng)度比變大，的強(qiáng)度比變大，證明證明GO被復(fù)原。被復(fù)原。拉曼散射光譜拉曼散射光譜半導(dǎo)體的能帶構(gòu)造半導(dǎo)體的能帶構(gòu)造循環(huán)產(chǎn)氫測試循環(huán)產(chǎn)氫測試延續(xù)產(chǎn)氫測試延續(xù)產(chǎn)氫測試復(fù)合物在可見光復(fù)合物在可見光區(qū)呈現(xiàn)出更強(qiáng)更區(qū)呈現(xiàn)出更強(qiáng)更寬的吸收。寬的吸收。紫外紫外-可見漫反射可見漫反射反響機(jī)理反響機(jī)理結(jié)論結(jié)論 1. MoS2與石墨烯的協(xié)同效應(yīng)使TiO2的導(dǎo)帶電子向MoS2或石墨烯轉(zhuǎn)移，抑制了電子與空穴的復(fù)合，延伸了光生載流子的壽命，提高光催化效率。 2.作為助催化劑，MoS2/石墨烯替代了貴金屬鉑，金，鈀等，有利于降低本錢。本文獻(xiàn)的創(chuàng)新點本文獻(xiàn)的創(chuàng)新點 經(jīng)過制備TiO2/