无贵金属MOF衍生中空CdS/TiO?负载NiS助催化剂实现高效光催化产氢

摘要： 采用金属有机框架（MOF）为模板，通过简便的水解结合硫化工艺制备了无贵金属中空NiS/CdS/TiO?（NS/CT）纳米杂化光催化剂。通过SEM、TEM、XRD、XPS、紫外-可见光谱和光电化学技术对所得复合材料进行了表征。研究发现，与TiO?、CdS/TiO?甚至铂修饰的CdS/TiO?光催化剂相比，具有多孔中空结构的NS/CT复合材料在可见光照射下从水中析氢的光催化效率显著提高。值得注意的是，当CdS含量为30%、NiS含量为0.3%时，NS/CT复合材料表现出最高的光活性，H?产率达2149.15 μmol·g?1·h?1，分别是纯CdS颗粒和CdS/TiO?纳米复合材料的23.9倍和2.3倍。该复合材料的优越性源于异质结快速电荷分离的协同效应以及加速表面氧化还原反应的NiS助催化剂作用。