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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合材料進行了表征.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合光催化系列材料在紫外光的照射下進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體的光催化性能,當Pt與它們共插入后,光催化性能進一步得到加強.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)率之間的關系,結(jié)果顯示當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,氫氣的產(chǎn)率反而下降.

    關鍵詞：
    光催化 HLaNb<,2>O<,7> 插層 納米復合材料 分解水
    作者：
    程應漢
    學位授予單位：
    華僑大學
    授予學位：
    碩士
    學科專業(yè)：
    材料學
    導師姓名：
    吳季懷
    學位年度：
    2004
    語種：
    中文
    分類號：
    O644.1 TB34