光解水制氢光催化剂的研究

钽酸盐atao3 (a = li,k),a2srta2o7 nh2o (a = h,k,rb)晶体结构相似,但都有八面体TaO6的共性。Kato H .等人研究了钽酸盐系列的LiTaO _ 3、Natao _ 3和KTaO3 _ 3的光催化活性,发现未负载的LiTaO _ 3和Natao _ 3在紫外光照射下均取得了良好的光催化效果,而负载NiO的Natao _ 3在紫外光照射下分解水的活性显著提高,量子效率达到28%。但是,当LiTaO3和KTaO3负载NiO时,它们的光催化活性下降,这可以用钽酸盐的导带位置来解释。NataO _ 3的导带位置高于NiO,因此在NataO _ 3导带中产生的光生电子很容易转移到NiO的导带中,从而增强了电子和空穴的分离,提高了光催化活性。KTaO3的导带位置低于NiO,不能产生这种效应。然而,LiTaO _ 3负载NiO后,Li+掺杂到NiO中,导致NiO催化剂失活,降低了LiTaO _ 3的光催化活性。工藤一发现了碱金属,

碱土金属钽酸盐作为紫外光分解水的催化材料,在空载条件下表现出高活性。掺杂La后,NiO/NaTaO3的活性最高。Ikeda等人用水热法合成了Ca2Ta2O7、Na2Ta2O6和K2Ta2O6,并将负载NiO的Ca2Ta2O7和纯Ca2Ta2O7分别放入0.1 mmol dm3 NaOH溶液中。到反应结束时,发现NiO/Ca2Ta2O7比纯Ca2Ta2O7节省6小时,并在反应前后通过XRD进行分析。比较NiO/Na2Ta2O6、NiO/ K2Ta2O6和NiO/ Ca2Ta2O7发现,NiO/ Na2Ta2O6和NiO/K2Ta2O6比NiO/ Ca2Ta2O7具有更强的催化能力,这可能是因为Ca2Ta2O7的能隙比Na2Ta2O6和K2Ta2O6窄,或者是因为Ca2Ta2O7。Yoshioka K .等人研究了SrTa2O6、SRT A2O9、Sr5Ta4O15、Sr2Ta2O7对水的催化活性,发现其催化活性为Sr 2 ta 2 o 7 >;Sr 5 ta 4 o 15 & gt;SrTa2O6 & gtSr4Ta2O9,这主要是由于它们的晶体结构不同。ZnSeS化合物可以形成具有窄能隙的固溶体。许云波等人用化学沉淀法制备了掺杂铜和铟的ZnSeS光催化剂。发现当ZnSeS中Cu和In的摩尔分数为2%时,其光吸收性能最好,最大吸收边移至700nm。在紫外光照射下,光催化分解水中氢气的量子效率达到4.83%。该催化剂具有良好的热稳定性和光稳定性,反应100h h后其制氢性能不衰减。立方晶型的Znln2S4具有2.3eV的带宽、可见光响应特性和良好的稳定性,可用作光催化材料。采用水热合成法制备了具有高比表面积的立方尖晶石结构的Znln2S4,负载2%Pt后,在0.43 mol/l LNA2S-0.5 mol/l Na2SO3溶液中最大产氢速率可达213 &;微观;摩尔/小时.Kudo A .等发现AgInZn7S9在不加Pt助催化剂的情况下,可被可见光激发,从含SO32-或S2-的水溶液中制氢;负载Pt后催化活性更好,最大产氢率可达970 & micro;摩尔/小时.杨制备了Zn0.957Cu0.043S和Zn0.999Ni0.001S,其中

Zn0.957Cu0.043S在可见光照射下,来自K2SO3和Na2S。

H2从水溶液中释放出来,Zn0.999Ni0.001S在N2流和770K K热处理下也能从K2SO3和Na2S水溶液中释放出H2..文等配制C60水溶液,与Zn0.999Ni0.001S混合,用气相色谱跟踪反应。发现释放的氢气量是没有C60时的四倍以上。由于C60是一种强电负性物质,当与Zn0.999Ni0.001S混合时,可以作为电子的浅势陷阱,有效地抑制了电子和空穴的复合,从而促进了反应的进行。