无机化工论文_双功能复合材料g-C_3N_4/CdS/Ni

文章目录

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

1.2 g-C3N4/Cd S/Ni复合材料的制备

    1.2.1 g-C3N4粉末的制备

    1.2.2 Cd S的制备

    1.2.3 g-C3N4/Cd S复合材料的制备

    1.2.4 g-C3N4/Cd S/Ni复合材料的制备

1.3 光催化性能测试

    1.3.1 光催化产氢性能测试

    1.3.2 光催化氧化性能测试

2 结果与讨论

2.1 结构和形貌表征

2.2 光物理性能测试

2.3 光催化性能测试

    2.3.1 光催化产氢性能测试

    2.3.2 光催化氧化性能测试

文章摘要:采用高温煅烧法、原位生长法和光还原法分三步制备出双功能复合光催化剂g-C₃N₄/CdS/Ni.材料中Cd S的引入可以增强光生电子和空穴的分离效率,Ni可以进一步提高光致产氢速率.在以三乙醇胺（TEOA）为电子给体的水溶液中对所制备的材料进行了催化产氢性能测试,并对材料中Cd S的含量进行了优化.结果表明,25%（质量分数）Cd S负载量的复合材料催化产氢性能最佳,其催化产氢速率为4134.5μmol·g^-1·h^-1,是g-C₃N₄/Ni催化产氢速率的115倍.且Ni是一种良好的质子催化剂.在此基础上,以5-羟甲基糠醛（HMF）替代TEOA作为体系的电子给体,其可以被选择性地催化氧化为增值化学品2,5-二甲酰基呋喃（DFF）.当体系中HMF的转化率为82.3%,DFF的选择性为69.4%时,DFF的产率（57.2%）达到最高,体系中H₂的产量为51.8μmol/g.g-C₃N₄/CdS/Ni复合材料可以在同一体系中进行催化光致产氢和HMF的选择性氧化.

文章关键词:光催化,选择性氧化,5-羟甲基糠醛,2, 5-二甲酰基呋喃,氢气,

项目基金:国家自然科学基金(批准号：21603046),黑龙江省自然科学基金(批准号：YQ2019B003)资助~~,