金属离子掺杂的硫化镉硫化锌固溶体光催化剂可见光分解水产氢性能 毕业论文

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1、毕业论文题目：金属离子掺杂的硫化镉光催化剂可见光分解水产氢性能学院：化学化工学院专业：化学毕业年限：2013年6月30日学生姓名：学号：指导教师：21中文摘要环境恶化和能源危机是当前人类社会所面临的两个重大问题，利用可再生资源制备清洁无污染的氢能源是解决上述问题的有效途径之一。在众多的制氢方法中，由“Fujishima-Honda”效应发展而来的多相光催化分解水技术日益受到广泛关注。设计和制备能够完全分解水的光催化剂材料，具有非常重要的理论现实意义。本文以Na2S和Na2SO3为电子给体,研究了Y3+、Ba2+、Sr2+掺杂对CdxZn1-xS固溶体催化剂的

2、光催化制氢性能的影响。以水热法制备了Y3+、Ba2+、Sr2+掺杂CdxZn1-xS固溶体催化剂。借助X射线衍射仪(XRD)、漫反射(UV-Vis)、扫描电镜(SEM)等手段对催化剂进行表征。结果表明，Y3+、Ba2+、Sr2+的掺杂对CdxZn1-xS的晶型没有影响，在可见光下,Ba2+、Sr2+掺杂有效的提高了催化剂的产氢量，而Y3+的掺杂基本没有改变催化剂的产氢量，主要是因为Ba2+、Sr2+掺杂有效地抑制了电子和空穴的分离,提高了光催化活性。关键词：光催化;产氢;固溶体；水热法；CdxZn1-xS;掺杂21AbstractNowadays,itisv

3、eryurgentforhumanbeingstodevelopclean,no-pollutinghydrogenenergy,sincetheenergyandenvironmentalproblemcausedbythelarge-scaleexploitationanduseoffossilenergy.Amongmanymethodsofhydrogenproduction,theheterogeneousphotocatalyticwatersplittingtechniquewhichwasdevelopedfrom“Fujishima-Hon

4、da”isincreasinglyunderthespotlight.Itismeaningfultodesignanddevelopsolidphotocatalystswhichcanstoichiometricallysplitwaterintohydrogenandoxygen.Inthisthesis,theeffectsofY3+、Ba2+、Sr2+iondopingonphotocatalytichydrogenevolutionoversulfidephotocatalystsfromaqueoussolutioncontainingNa2S

5、andNa2S03asaelectrondonorwereresearched.Y3+、Ba2+、Sr2+dopedCdxZn1-xSphotocatalystswerepreparedbyhydrothermalmethod.photocatalystswerecharacterizedbyX-raydiffraction(XRD),scanningelectronmicroscopy(SEM),UV-Visabsorptionspectroscope(UV-Vis).TheresultsshowedthatBa2+、Sr2+iondopingonphot

6、ocatalystshadnoteffectoncrystalstructure.ThemodificationofBa2+、Sr2+dopingcanefficientlydepresstherecombinationofelectronandhole.Keywords:photocatalytic;Hydrogenevolution;solidsolution;hydrothermalreaction;CdxZn1-xS;doping.21目录中文摘要2Abstract3第一部分综述51.1课题背景51.2研究现状61.2.1光催化制氢的原理61.2.2

7、光催化分解水的基本步骤81.2.3光催化分解水过程影响因素81.2.4光解水催化剂的研究现状91.3硫化物型半导体光催化剂9第二部分实验部分112.1主要化学试剂和仪器112.1.1主要化学试剂112.1.2主要仪器112.2催化剂的制备112.2.1Cd0.1Zn0.9S的制备112.2.2Cd0.1Sr0.05Zn0.85S的制备122.2.3Cd0.1Y0.05Zn0.85S的制备122.2.4Cd0.1Ba0.05Zn0.85S的制备122.3催化剂可见光光催化反应122.3.1光催化反应系统122.3.2光催化反应13第三部分催化剂的理化性质及光解

8、水性能143.1催化剂的表征143.1.1扫描电镜（