利用Cu2WS4助催化剂实现供体-π-受体染料敏化光电化学与光催化析氢反应

摘要： 采用无金属给体-受体（D-A）和给体-π-受体（D-π-A）染料（分别简写为MC-32和MC-048）敏化的TiO2作为光催化剂（有无Cu2WS4助催化剂），研究了光电化学与光催化析氢反应（HER）。该助催化剂通过低成本简便的热注入法合成，在可见光照射下进行测试。根据这些染料的结构、光学及电化学特性阐明了其光活性。添加Cu2WS4助催化剂（染料/TiO2/Cu2WS4）后光催化活性略有提升。该催化活性也与贵金属Pt（染料/TiO2/Pt）进行了对比。研究发现：使用MC-32/TiO2、MC-32/TiO2/Cu2WS4、MC-32/TiO2/Pt、MC-048/TiO2、MC-048/TiO2/Cu2WS4和MC-048/TiO2/Pt时，析氢速率分别为121 mmol·g-1·h-1、179 mmol·g-1·h-1、348 mmol·g-1·h-1、212 mmol·g-1·h-1、422 mmol·g-1·h-1和1139 mmol·g-1·h-1。