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太陽能是一種能量豐富的可再生能源,而氫氣是一種理想的能源載體,并且氫氣燃燒不會對環(huán)境造成污染.所以,從長遠(yuǎn)角度來考慮,利用太陽能光催化分解水制氫是解決人類所面臨的能源危機(jī)和環(huán)境問題的一條重要途徑.該文以層狀化合物HLaNb<,2>O<,7>為載體,通過一系列軟化學(xué)過程在其層間區(qū)域插入了TiO<,2>,CdS-ZnS,Fe<,2>O<,3>和Pt等納米微粒,制備了一系列層狀納米光催化復(fù)合材料.利用熱重——差熱分析,X射線衍射分析,紫外——可見漫反射光譜分析,比表面積測定分析,原子吸收光譜分析和熒光分析等手段對所合成的光催化復(fù)合材料進(jìn)行了表征.結(jié)果表明TiO<,2>,CdS-ZnS,Fe<,2>O<,3>和Pt等納米粒子能在HLaNb<,2>O<,7>層間形成柱化物.以甲醇和硫化鈉作為空穴清除劑,對所制備的層狀納米復(fù)合光催化系列材料在紫外光的照射下進(jìn)行了光催化分解水制氫的光催化活性研究,實驗結(jié)果表明,當(dāng)TiO<,2>,Fe<,2>O<,3>和CdS-ZnS插入到HLaNb<,2>O<,7>的層間域后能有效提高這些半導(dǎo)體的光催化性能,當(dāng)Pt與它們共插入后,光催化性能進(jìn)一步得到加強(qiáng).此外,光解水實驗還表明,HLaNb<,2>O<,7>/Fe<,2>O<,3>和HLaNb<,2>O<,7>/Cd<,0.8>Zn<,0.2>S在可見光照射下也具有一定的光催化活性,并且CdS-ZnS插入到HLaNb<,2>O<,7>的層間能有效地提高其抗光腐蝕的性能.最后,光解水實驗還比較了光催化劑的使用量與氫氣的產(chǎn)率之間的關(guān)系,結(jié)果顯示當(dāng)催化劑用量超過某一最佳用量時,隨著催化劑用量的增加,粒子的散射加強(qiáng),氫氣的產(chǎn)率反而下降.

    關(guān)鍵詞：
    光催化 HLaNb<,2>O<,7> 插層 納米復(fù)合材料 分解水
    作者：
    程應(yīng)漢
    學(xué)位授予單位：
    華僑大學(xué)
    授予學(xué)位：
    碩士
    學(xué)科專業(yè)：
    材料學(xué)
    導(dǎo)師姓名：
    吳季懷
    學(xué)位年度：
    2004
    語種：
    中文
    分類號：
    O644.1 TB34