基于水热法制备的TiO2/MoS2复合光催化剂及其光催化制氢活性

摘要：

采用水热法制备出了TiO2/MoS2复合光催化剂,通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外可见 漫反射光谱(DRS)、X射线光电子能谱分析(XPS)和光致发光光谱(PL)方法对TiO2/MoS2进行表征.研究了MoS2负载量、复合催化剂TiO2/MoS2表面担载的贵金属种类(Pt、Pd、Ru)及其担载量、空穴牺牲剂种类对光催化反应制氢活性的影响,并考察了催化剂的稳定性,研究结果表明,硫化钼和二氧化钛复合能显著提高光催化产氢性能,硫化钼的最佳负载量为5 wt％,比产氢速率为776.99 μmol·h-1·g-1,其产氢活性是纯TiO2的4.92倍,商业P25的3.67倍;复合催化剂TiO2/5 wt％ MoS2表面担载的贵金属种类及其质量分数对产氢性能有一定的影响,其中0.5 wt％的Pd对产氢性能的影响最大,能明显提高复合催化剂的产氢性能,比产氢速率可提高至2599 μmol·h-1·g-1;该催化剂可利用不同有机物作为牺牲剂产氢,如甲醇、乙醇和乳酸,三者产氢量的次序为:甲醇＞乳酸＞乙醇;经过5次循环实验,复合催化剂Pd/(TiO2/MoS2)仍能保持90％的活性.另外,对复合催化剂光催化产氢机理也进行了分析.

关键词：水热法、光催化、硫化钼、产氢

所属期刊栏目：35

资助基金：国家自然科学基金青年基金51308230资助.Supported by the National Natural Science Foundation of China51308230.

在线出版日期：2016-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1027-1034