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1、PbS插层K4Nb6O17复合物的制备及其光催化制氢活性第27卷第9期无机材料学报Vol.27No.92012年9月JournalofInorganicMaterialsSep.,2012文章编号:1000-324X201209-0933-06DOI:10.3724/SP.J.1077.2012.11682PbS插层KNbO复合物的制备及其光催化制氢活性4617崔文权,刘艳飞,胡金山,刘利,梁英华河北联合大学化工学院,唐山063009摘要:采用固相法合成层状半导体KNbO,通过层间离子交换反应、胺插入反应以及硫化反应制备
2、了纳米PbS4617插层的KNbO复合光催化剂记作KNbO/PbS.利用X射线衍射XRD,场发射扫描电镜SEM,X射线荧光46174617光谱仪XRF,紫外?可见漫反射UV-Vis和分子荧光光谱PL等技术对其进行表征.考察了催化剂在NaSO和23NaS为牺牲剂的光催化制氢活性.结果表明,PbS的插层拓展了KNbO对可见光的响应,催化制氢活性也有明显24617提高.在紫外光和可见光下3h产氢量分别达到123.94和0.66mmol/gcat.最后讨论了插层复合催化剂光生电荷转移的机理关键词:铌酸钾;硫化铅;插层;光催化中图
3、分类号:TB383文献标识码:ASynthesisofPbSIntercalatedKNbOCompositeandItsPhotocatalyticActivity4617forHydrogenProductionCUIWen-Quan,LIUYan-Fei,HUJin-Shan,LIULi,LIANGYing-HuaCollogeofChemicalEngineering,HebeiUnitedUniversity,Tangshan063009,ChinaAbstract:ThelayeredcompoundKNbO
4、waspreparedviahightemperaturesolidreaction,andPbSintercalated4617KNbOdesignatedasKNbO/PbSphotocatalystwassynthesizedviadirectionexchange,alkylaminesintercala-46174617tionandsulfurizationprocedures.Theas-preparedsampleswerecharacterizedbyX-raydiffractionXRD,scanni
5、ngelectronmicroscopeSEM,ultraviolet-visiblediffusereflectionspectraUV-Visandphotoluminescencemeasure-mentPL,energydispersiveX-raydetectorEDSandX-rayfluorescencespectrometerXRF.Thephotocatalyticperformanceofthesecatalystsforhydrogenproductionwasalsoinvestigatedint
6、hepresenceofNaSandNaSOsac-223rificialreagents.TheabsorptionedgeofKNbOshiftedtovisiblelightregionaftertheintercalationofPbS4617KNbO/PbSphotocatalystsexhibithigheractivitiesforphotocatalytichydrogenproductionunderbothUVlightand4617visiblelightirradiation,andtheamou
7、ntsofhydrogenproducedare123.94mmol/gcatand0.66mmol/gcatafter3hirradiation,respectively.ThemechanismofchargeseparationisalsodiscussedKeywords:potassiumniobate;leadsulfide;intercalation;photocatalysis[5]近年来,半导体光催化分解水制氢在环保,能而紫外光能量仅占辐射到地面太阳能总量的5%;[1-4]源等领域引起了广泛关注半导体光
8、催化制氢二是半导体光催化剂的光生电子空穴复合率高,量效率的制约因素主要有两个:一是大多数半导体光子效率低催化剂的光吸收范围在紫外光区,无法利用可见光,层状半导体是一类性能优异的光催化剂,如收稿日期:2011-11-01;收到修改稿日期:2011-12-20基金项目:国家自然科学基金50972037,51172063N
