Ag3PO4改性g-C3N4复合材料增强光催化产氢性能

燃料化学学报
网络首发时间：2024-09-02 11:27:30

作者

敬曼曼张倩倩张安超芦涛
单位

河南理工大学机械与动力工程学院
摘要

氢能作为无污染、高能量密度的清洁能源，被视为未来可持续发展的理想选择。光催化技术是缓解能源危机的绿色技术之一，寻找性能优异的光催化产氢材料成为当务之急。本文采用高温煅烧与原位沉积-沉淀法制备了磷酸银负载石墨相氮化碳（Ag3PO4/C3N4）二元复合光催化剂，并用于光催化制氢实验，研究了Ag3PO4负载量、牺牲剂种类、牺牲剂添加量对产氢性能的影响，采用XRD、FT-IR、XPS、SEM、UV-vis DRS、PL等多种技术对光催化剂进行物理化学特征分析。结果表明，Ag3PO4的负载量为4%时，Ag3PO4-4/C3N4产氢量最高，可达218.97μmol，分别是C3N4和Ag3PO4的3.1倍和58.4倍。与甲醇、丙三醇和乳酸相比，三乙醇胺是Ag3PO4/C3N4光催化剂最佳的牺牲剂，然而过量的三乙醇胺不能进一步提升产氢量。随着Ag3PO4负载量的增加，C3N4（002）晶面的衍射峰逐渐减小，反映出Ag3PO4在C3N4表面良好的分散性和Ag3PO4/C3N4复合光催化剂的有效耦合。负载少量Ag3PO4后，C3N4的形貌发生变化，其比表面积增加，且Ag3PO4以纳米颗粒形式高度分散于C3N4表面。较大的比表面积、增强的光吸收特征、光生电子-空穴对的有效分离与转移是Ag3PO4/C3N4复合材料高效光催化产氢的重要因素。基于表征和实验结果，提出了Ag3PO4改性C3N4异质结光催化剂的产氢机理。
关键词

光催化剂石墨相氮化碳磷酸银产氢异质结
引用格式

敬曼曼,张倩倩,张安超,等.Ag_3PO_4改性g-C_3N_4复合材料增强光催化产氢性能[J/OL].燃料化学学报(中英文),1-11[2024-09-02].http://kns.cnki.net/kcms/detail/14.1410.tq.20240830.1106.001.html.
相关文章

[1]雷尼镍作为高效氨硼烷水解制氢催化剂研究（英文）
[2]CdS上原位光沉积助催化剂Ni2P用于光催化转化乙醇协同产氢（英文）
[3]g-C3N4基异质结光还原CO2的最新研究进展
[4]FeS/Co3S4异质结构建及其强化电催化海水制氢（英文）