CdS的結構參數對其可見光分解水產氫性能的影響

毛立群，劉 恒，劉 雙，巴倩倩， 陳 威*

(1.河南省廢棄物資源能源化工程技術研究中心，河南 開封 475004; 2.河南大學 精細化工研究所，河南 開封 475004)

CdS的結構參數對其可見光分解水產氫性能的影響

毛立群1，2，劉 恒1，2，劉 雙1，2，巴倩倩1，2， 陳 威1，2*

(1.河南省廢棄物資源能源化工程技術研究中心，河南 開封 475004; 2.河南大學 精細化工研究所，河南 開封 475004)

采用水熱/溶劑熱法合成了球形、棒狀和葉子狀的CdS，并采用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線粉末衍射儀(XRD)、紫外-可見漫反射光譜(UV-vis DRS)、熒光光譜(PL)、比表面積及孔隙率分析儀(BET)等技術對其結構和光吸收特性進行了表征. 考察了4種CdS光催化劑的可見光分解水產氫性能，并考察了CdS的結構參數對其活性的影響. 結果表明，當Pt的負載量為1.2%(質量分數) 時，L-CdS產氫速率最高，為47.77 mmol·h-1·g-1. 結構表征顯示，L-CdS (002)晶面衍射峰強度特別強. (002)晶面是高指數晶面，比表面能大，這可能是其活性高的主要原因. 紫外-可見漫反射光譜和熒光光譜結果也表明，L-CdS具有很好的可見光響應和較弱的熒光強度.

光催化；CdS；產氫

CdS的禁帶寬度為2.40 eV[1-3]，能吸收λ≤520 nm的光，是一種具有可見光響應的光催化劑. 此外，CdS還具有合適的導帶電位-0.9 V，能還原H+得到H2. 因此，CdS被廣泛用于利用太陽能光催化分解水制氫的研究. 然而CdS存在嚴重的光腐蝕問題[4-5]，制約其實際應用. 目前，研究人員通過負載助催化劑、與寬禁帶半導體復合、形貌和晶體結構控制等手段，強化CdS光生電子和空穴的分離，同時在光解水反應體系中加入空穴清掃劑，將空穴轉移并消耗掉，從……