西北師大光催化2課件

SynergeticEffectofMoS2andGrapheneasCocatalystsforEnhancedPhotocatalyticH2ProductionActivityofTiO2Nanoparticles報(bào)告人：贠國(guó)霞導(dǎo)師：王其召副教授雷自強(qiáng)教授時(shí)間：2012年11月10日二硫化鉬/石墨烯助催化劑的協(xié)同效應(yīng)對(duì)TiO2納米粒子光催化產(chǎn)氫的研究主要內(nèi)容

背景介紹實(shí)驗(yàn)部分結(jié)論下步計(jì)劃TiO2低的光催化活性,光生載流子的快速?gòu)?fù)合。貴金屬（鉑，金，鈀等）作為TiO2助催化劑成本太高。因此，研制具有高量子產(chǎn)率，廉價(jià)的高效半導(dǎo)體光催化劑，是解決當(dāng)前光催化技術(shù)的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。

背景介紹光照時(shí)半導(dǎo)體內(nèi)載流子的變化：hvD+DAA-體相復(fù)合表面復(fù)合ABDVBCBhvTiO23.2eV 387.5nmC文獻(xiàn)要解決的問題非貴金屬或其他材料作為助催化劑，降低成本，提高TiO2的光催化活性。本文獻(xiàn)制備了一種MoS2/石墨烯作為助催化劑修飾TiO2納米粒子的復(fù)合物，表現(xiàn)出較高的催化產(chǎn)氫活性。Received:March23,2012/10.1021/ja302846n|J.Am.Chem.Soc.Figure1.(a)TEMimageoflayeredMoS2/graphenehybrids.(b)high-resolutionTEMimage.TEMFigure2.TiO2nanocrystalsgrownonlayeredMGhybrids.TiO2的結(jié)構(gòu)及其無序的介孔，TiO2的平均粒徑為7-10nm

。MG混合物有分層的結(jié)構(gòu)，MoS2（002）晶面和石墨烯（001）晶面的晶紋間距分別是0.62和0.34nm。銳鈦礦TiO2的（101）晶紋間距為0.35nm。TEMFigure3.TEMimageofmechanicalmixtureof0.5%MoS2/graphenehybrid(95M5.0G)andTiO2nanoparticles.TEMFigure5.(i)MoS2and(ii)MoS2/graphenehybrids.XRD

Figure6.(i)MoS2/graphenehybrid,(ii)anataseTiO2and(iii)TiO2/MoS2/graphenecomposite.XRD連續(xù)產(chǎn)氫測(cè)試Figure7.TiO2/MoS2/graphenecomposite(T/95M5.0G).插圖中的峰對(duì)應(yīng)于MoS2中Mo4+的3d軌道。XPSFigure8.High-resolutionXPSspectraofC1sfor(a)GO,(b)MoS2/graphenehybrid(95M5.0G)and(c)TiO2/MoS2/graphenecomposite(T/95M5.0G).TiO2上的羥基與石墨烯表面的羧基通過酯化形成了酯基。XPSFigure9.Ramanspectraof(i)GO,(ii)anataseTiO2,and(iii)theT/95M5.0Gcomposite.D峰和G峰表明了石墨的結(jié)構(gòu)，相比于GO

，復(fù)合物的D峰和G峰略微地發(fā)生移動(dòng)，D/G的強(qiáng)度比變大，證明GO被還原。拉曼散射光譜循環(huán)產(chǎn)氫測(cè)試連續(xù)產(chǎn)氫測(cè)試復(fù)合物在可見光區(qū)呈現(xiàn)出更強(qiáng)更寬的吸收。紫外-可見漫反射結(jié)論1.MoS2與石墨烯的協(xié)同效應(yīng)使TiO2的導(dǎo)帶電子向MoS2或石墨烯轉(zhuǎn)移，抑制了電子與空穴的復(fù)合，延長(zhǎng)了光生載流子的壽命，提高光催化效率。2.作為助催化劑，MoS2/石墨烯代替了貴金屬（鉑，金，鈀等），有利于降低成本。本文獻(xiàn)的創(chuàng)新點(diǎn)通過制備TiO2