MnS光催化劑的制備及產(chǎn)氫性能研究.pdf

1、現(xiàn)在,全球正面臨著能源危機和環(huán)境污染的嚴峻挑戰(zhàn),如何解決這兩個難題正日益受到人們的關注。太陽能是取之不盡,用之不竭的,而氫能源又是一種綠色的,燃燒值高且產(chǎn)物是水的無污染的理想能源。因此,通過光解水制氫來解決人類面臨的這兩大困難是非常理想的途徑。近年來,光催化所使用的催化劑得到了廣泛的研究,由于傳統(tǒng)光催化劑如TiO2、ZnS等具有的禁帶寬度比較寬,只能在紫外波段有較強吸收,所以開發(fā)新型的可見光響應的,禁帶寬度變得更窄的,增強其在可見光區(qū)吸

2、收程度的光催化劑,引起了廣大研究者的興趣。
　　 本文利用水熱合成法制得了MnS光催化劑,通過XRD、XPS、UV-Vis、SEM這些測試技術對所制得的樣品進行了表征分析。XRD結果表明隨著水熱反應時間的延長所制得的MnS逐漸由γ-MnS轉(zhuǎn)變?yōu)棣?MnS,其晶體結構由纖鋅礦型逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閹r鹽結構型;XPS結果表明該催化劑中的Mn和S元素分別是以Mn2+和S2-存在;UV-Vis結果表明該光催化劑的光譜響應范圍拓展到了可見光區(qū),同時

3、禁帶寬度較窄,對可見光的吸收程度較強;SEM結果表明水熱反應時間對MnS樣品的晶型結構影響較大,其粒徑逐漸變大,晶型也逐漸發(fā)生了改變。
　　 通過光催化分解水制氫實驗考察了硫源水熱反應時間這兩個制備條件對產(chǎn)氫的影響;此外,本文還利用所制得的光催化劑對光催化制氫體系進行了優(yōu)化,優(yōu)化了催化劑用量,犧牲劑用量。實驗結果表明:水熱反應時間對MnS樣品產(chǎn)氫速率有較大的影響,并且當MnS為γ-MnS時產(chǎn)氫性能優(yōu)于α-MnS;當蒸餾水用量為3