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镍硫纳米颗粒修饰的缺陷工程黑色二氧化钛中空纳米管实现电荷分离增强,助力太阳能驱动光催化产氢效率提升
摘要: 通过表面氢化和简便的溶剂热法成功合成了硫化镍纳米颗粒(NPs)修饰的黑色二氧化钛中空纳米管(NBTNs)。这种具有强化表面与界面特性的独特结构为NBTNs提供了更多催化位点,同时提高了载流子分离效率并延长了电荷寿命,显著提升了其光催化性能。所得NBTNs具有较高的比表面积(约89 m2/g)和孔径(约9.8 nm)。该材料展现出优异的太阳能驱动光催化产氢速率(3.17 mmol·h?1·g?1),几乎与使用铂助催化剂的效果相当,其中NBTNs样品在420 nm波长下测得表观量子效率(AQE)为5.4%。此外,48小时内转化数(TON)可达116000,镍硫化物的转化频率(TOF)为2400。这一新策略有助于深入理解助催化剂的光催化机制,并为同步调控光催化剂形貌与结构以促进氢气生成提供了方案。
关键词: 介孔TiO2纳米管,氧空位缺陷,NiS助催化剂,光催化,Ti3+自掺杂
更新于2025-09-23 15:23:52
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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。
关键词: NiS助催化剂,氢气生成,CdS/h-TiO2,异质结,光催化。
更新于2025-09-23 15:22:29