一步硫化制备CdS/ZnS/PdS纳米管,助力光催化产氢性能

科技工作者之家 2019-07-16

来源:X一MOL资讯

氢能被认为是未来理想的可持续能源。光催化分解水制氢技术可将太阳能转换为清洁的氢能,是目前获取氢能的最理想的方案。然而,光催化剂普遍存在光生载流子复合率高的问题,从而影响光催化制氢效率。如何提高光催化制氢效率,是目前该研究领域面临的关键问题。

最近,西安交通大学电气学院电力设备电气绝缘国家重点实验室新型储能与能量转换纳米材料研究中心,通过一步硫化Cd(OH)Cl纳米棒的简易方法制备了CdS/ZnS/PdS纳米管光催化剂,该方法将合成中空结构、构建异质结、沉积助催化剂三种策略有效结合,实现了三元组分在纳米尺寸下的充分相互结合,形成了大量的紧密接触界面,有效提高了光生电子和空穴的分离和传输效率,从而使光催化剂的产氢性能大幅提高。CdS/ZnS/PdS纳米管光催化剂的产氢速率达到102.1 mmol/g/h,是目前CdS体系相同测试条件下报道的最高值,表观量子效率达到26.1%(365 nm)。该项工作为发展新型高效的光催化剂提供了新的思路。

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该研究成果发表在国际知名期刊Journal of Materials Chemistry A(影响因子:10.733)上,论文第一作者为博士生孙国太,通讯作者为石建稳副教授,西安交通大学是第一作者单位和第一通讯单位。这是该研究团队继Nano Energy和Applied Catalysis B: Environmental 之后的又一力作。

近年来,石建稳副教授研究团队在金属硫化物光催化产氢领域已经取得了一系列研究进展(Nano Energy, 39 (2017) 183−191; Applied Catalysis B: Environmental, 244 (2019) 748-757; ACS Appl. Mater. Interfaces, 9 (2017) 25377−25386; Chemical Engineering Journal, 364 (2019) 11–19; ChemSusChem, 11 (2018) 1187-1197; ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 7 (2019) 547-557; Journal of Colloid and Interface Science, 549 (2019) 179–188; Nanoscale, 10 (2018) 7860-7870; Nanoscale, 10 (2018) 9292-9303; Journal of Power Sources, 379 (2018) 249–260)。

来源:X-molNews X一MOL资讯

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