二硫化鉬-黑色二氧化鈦的合成及其光解水產氫性能研究.pdf

1、自從1972年Fujishima和Honda發(fā)現可以用光催化半導體材料來光催化裂解水產氫以來，有關光催化半導體材料產氫技術得到了越來越多的關注。目前，光催化半導體材料TiO2由于其有較強的氧化能力、良好的物理化學穩(wěn)定性以及廉價無毒等優(yōu)勢，一直以來得到了廣泛的關注，尤其在光解水產氫，污染物降解和染料敏化太陽能電池等方面。
　　但是，TiO2存在較寬禁帶寬度(3.2 eV)和光生電子與空穴極易發(fā)生復合的缺陷，限制了其在光催化產氫中的應

2、用。為了解決以上問題，本論文通過不同的合成路線，制備了兩種不同的3D微觀形貌的MBT/MoS2/MBT和N-TiO2-x@MoS2復合光催化材料，通過表面還原的方法制備黑色TiO2來引入Ti3+自摻雜體系以及共摻雜體系和帶隙半導體材料MoS2(1.8 eV)復合體系。并采用XRD、Raman、BET、XPS、SEM、TEM、UV-Vis等表征方法，對樣品的晶相結構、元素組成、表觀形貌和光學性能進行了分析，并在可見光的條件下用這兩種材料進

3、行光解水產氫和污染物降解，總結分析了相應的反應機理。
　　論文的主要內容包括:
　　(1)通過機械化學和條件溫和的原位還原法，以商業(yè)材料TiO2(P25)和MoS2為原料成功地制備了3D三明治結構的MBT/MoS2/MBT光催化劑。通過性能測試發(fā)現，當MoS2所占比例為6％時，得到的MBT/MoS2/MBT展現著卓越的光催化性能。在可見光條件下，光解水產氫效率和MO降解效率分別為0.56 mmol-1g-1和89.86％。<

4、br>　　(2)通過水熱法和條件溫和的原位還原的方法，成功地制備了3D花狀核殼結構的N-TiO2-x@MoS2光催化劑。通過性能測試發(fā)現，復合水熱溫度為200℃，反應時間為18 h，復合物摩爾配比量N-TiO2∶MoS2為3∶1時，得到的N-TiO2-x@MoS2展現著良好的光催化性能。在可見光條件下，光解水產氫效率和MO降解效率分別為1.882 mmol-1g-1和91.8％。
　　(3)根據這兩種催化劑的表征和性能測試，提出了