可见光诱导下通过硝酸盐法制备的异质结Ag/NiO产氢

摘要： 通过硝酸盐路线原位制备的异质结Ag/NiO（5/95 wt%）光电化学研究表明，该材料在可见光下具有产氢光活性。X射线衍射图谱显示Ag和NiO特征峰窄而尖锐。敏化剂NiO的直接光学带隙（1.51 eV）与太阳光谱良好匹配。作为n型半导体，其导带电位（-0.35 VSCE，电容法测定）比H2O/H2能级（约-0.3 VSCE）更负，可在可见光下实现水还原反应，且光活性峰值出现在pH≈13条件下。激发电子转移至Ag团簇后，因氢过电位较低（约160 μmol），促使水分解为气态氢。在可见光照射（3.42×1018光子·秒-1）约10分钟内，测得量子转换效率为0.11%，氢气析出速率为96 μmol·小时-1·毫克-1。催化剂经多次连续光催化循环测试后，每循环出现约7%的失活效应，证实其稳定性和可重复性。在250°C动态真空加热处理可使催化剂恢复初始光活性。