《二硫化钼石墨烯助催化剂的协同效应对纳米粒子光催化产氢的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《二硫化钼石墨烯助催化剂的协同效应对纳米粒子光催化产氢的研究（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 Synergetic Effect of MoS2 and Graphene as Cocatalysts for Enhanced Photocatalytic H2 Production Activity of TiO2 Nanoparticles报告人：报告人： 贠国霞贠国霞导导 师师 ： 王其召王其召 副教授副教授 雷自强雷自强 教授教授时时 间间 ： 2012 年年 11 月月 10 日日二硫化钼二硫化钼/石墨烯助催化剂的协同效应石墨烯助催化剂的协同效应对对TiO2纳米粒子光催化产氢的研究纳米粒子光催化产氢的研究主要内容主要内容主要内容主要内容 背背景介绍景介绍1 实验部分实验部分
2、1 结论结论 下步计划下步计划vTiO2低的光催化活性,光生载流子的快速复合。v贵金属（铂，金，钯等）作为TiO2助催化剂成本太高。v因此，研制具有高量子产率，廉价的高效因此，研制具有高量子产率，廉价的高效半导体光催化剂，是解决当前光催化技术的半导体光催化剂，是解决当前光催化技术的重点和热点。重点和热点。 背景介绍背景介绍光敏化光反应催化光反应催催化化剂剂吸附质吸附质光催化反应的基本原理光催化反应的基本原理光照时半导体内载流子的变化光照时半导体内载流子的变化：hvD+DAA-体相复合体相复合表面复合表面复合ABDVBCBhvTiO2 3.2eV387.5nmC文献要解决的问题文献要解决的问题
3、非贵金属或其他材料作为助催化剂，降低成本，提高TiO2的光催化活性。本文献制备了一种MoS2/石墨烯作为助催化剂修饰TiO2纳米粒子的复合物，表现出较高的催化产氢活性。Received: March 23, 2012dx.doi.org/10.1021/ja302846n | J. Am. Chem. Soc. 实验部分实验部分1.制备GO天然的石墨合成。2.水热法制备MoS2/石墨烯 (MG) 助催化剂。将钼酸钠和硫脲溶解于水中+ GO，随后将其溶液转移到反应釜中，210反应24h。3.水热法制备TiO2 /MoS2/石墨烯复合物钛酸四丁酯+MoS2/石墨烯。4.结构表征和分析。Figure
4、1.( a) TEM image of layered MoS2/graphene hybrids. (b) high-resolution TEM image.TEMFigure2.TiO2 nanocrystals grown on layered MG hybrids. TiO2的结构及其无序的的结构及其无序的介孔，介孔，TiO2的平均粒径的平均粒径为为7-10nm 。MG混合物有分层的结混合物有分层的结构，构，MoS2 （002）晶面晶面和石墨烯和石墨烯（001）晶面晶面的晶纹间距分别是的晶纹间距分别是0.62和和0.34nm。锐钛矿。锐钛矿TiO2的的（101）晶纹间距为晶纹间距为0
5、.35nm。TEMFigure3.TEM image of mechanical mixture of 0.5% MoS2/graphene hybrid (95M5.0G) and TiO2 nanoparticles. TEMFigure4.SEM image of MoS2/graphene hybrids.SEMFigure 5. (i) MoS2 and (ii) MoS2 /graphene hybrids. XRD Figure 6.(i) MoS2 /graphene hybrid, (ii) anatase TiO2 and (iii) TiO2 /MoS2/graphene
6、 composite. XRD连续产氢测试连续产氢测试复合物的微观结构复合物的微观结构Figure 7. TiO2 /MoS2/graphene composite (T/95M5.0G). 插图中的峰对应插图中的峰对应于于MoS2中中Mo4+的的3d轨道。轨道。XPSFigure 8.High-resolution XPS spectra of C 1s for (a) GO, (b) MoS2/graphene hybrid (95M5.0G) and (c) TiO2 /MoS2/graphene composite (T/95M5.0G). TiO2上的上的羟羟基基与石墨烯与石墨烯表面
7、的表面的羧基羧基通过酯化形通过酯化形成了成了酯基酯基。XPSFigure 9. Raman spectra of (i) GO, (ii) anatase TiO2, and (iii) the T/95M5.0G composite. D峰和峰和G峰表明了石墨的结峰表明了石墨的结构，相比于构，相比于GO ，复合物，复合物的的D峰和峰和G峰略微地发生移峰略微地发生移动，动，D/G的强度比变大，的强度比变大，证明证明GO被还原。被还原。拉曼散射光谱拉曼散射光谱半导体的能带结构半导体的能带结构循环产氢测试循环产氢测试连续产氢测试连续产氢测试复合物在可见光复合物在可见光区呈现出更强更区呈现出更强更宽的吸收。宽的吸收。紫外紫外-可见漫反射可见漫反射反应机理反应机理结论结论1. MoS2与石墨烯的协同效应使TiO2的导带电子向MoS2或石墨烯转移，抑制了电子与空穴的复合，延长了光生载流子的寿命，提高光催化效率。2.作为助催化剂，MoS2/石墨烯代替了贵金属（铂，金，钯等），有利于降低成本。本文献的创新点本文献的创新点 通过制备TiO2/MoS2/石墨烯复合物，体现了MoS2纳米层与石墨烯层的相互协同效应。其中石墨烯作为传送电子的媒介， 使TiO2导带的光生电子转移到MoS2纳米层上，从而提高了产氢效率。下步计划下步计划1.阅读相关文献。2.合成不同形貌的TiO2。谢谢 谢谢!
