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电沉积法制备CdS/TiO2纳米管阵列复合光催化剂的优化
摘要: 通过钛阳极氧化法制备了二氧化钛纳米管阵列,随后采用交流电沉积法在不同时间下制备了CdS/TiO2纳米管阵列复合光催化剂。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对CdS/TiO2复合光催化剂的形貌和晶体结构进行了表征。通过紫外-可见吸收光谱和光电流测试研究了复合材料的光电化学性能。以紫外-可见光照射下降解甲基橙为探针反应评价其光催化活性。结果表明:在紫外-可见光照射下,CdS/TiO2复合光催化剂存在最佳沉积时间使光催化活性达到最高,该最佳沉积时间确定为3分钟。
关键词: 电沉积、纳米管阵列、复合光催化剂、甲基橙、CdS/TiO2
更新于2025-09-04 15:30:14
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可见光照射下CuS-CdS纳米复合材料对亚甲基蓝染料的光催化降解增强
摘要: 基于无机纳米粒子的半导体光催化剂因其低成本、环保、高效和易于加工的特性,在可持续能源和环境修复的实际应用中引起了广泛关注。通过简单的水热法成功合成了CuS、CdS及CuS-CdS纳米复合光催化剂。采用多种分析技术对合成纳米材料的相纯度、组成和表面形貌进行了表征。在可见光照射下,以过氧化氢(H2O2)为氧化剂,通过降解亚甲基蓝(MB)染料评估了所制备材料的光催化活性。10分钟内,CuS、CdS和CuS-CdS纳米复合材料对MB染料(10 ppm)的降解率分别达到约80%、59%和99.97%。结果表明,与CuS和CdS相比,CuS-CdS纳米复合材料表现出优异的光催化活性,这主要归因于其较大的比表面积、较窄的带隙、对染料的高吸附能力以及光生电子-空穴对的低复合率。此外,电化学阻抗(EI)测量表明,与CuS和CdS相比,CuS-CdS纳米复合材料具有更快的光生载流子迁移速率。同时,CuS-CdS纳米复合材料在重复使用后仍显示出良好的光催化降解稳定性。最后,提出了一个合理的光催化反应机理来阐明该纳米复合材料的性能。
关键词: 亚甲蓝染料、过氧化氢、CuS - CdS、光催化活性、载流子。
更新于2025-09-04 15:30:14
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二氧化钛纳米线负载硫化物复合光催化剂用于持久太阳能制氢
摘要: 如同泥足巨人,空穴积累引发的光腐蚀严重限制了硫化物纳米结构在光电解水制氢(PEC)中的广泛应用。因此,开发足够稳定的电极以构建耐用的PEC系统,是实现太阳能制氢的关键。本研究基于界面定向空穴传输的创新电荷转移调控策略,通过将In2S3纳米晶体致密沉积于TiO2纳米线阵列上,显著提升了In2S3电极在PEC太阳能制氢中的光稳定性。在PEC运行过程中,支撑性的TiO2纳米线作为各向异性电荷转移骨架,激发了TiO2/In2S3界面的定向电荷传输。这种定向空穴传输使TiO2纳米线支撑的In2S3杂化纳米结构(TiO2-In2S3)在界面处展现出更优的空穴转移动力学,同时增强了电极表面的空穴注入动力学,大幅提高了其太阳能制氢的长期光稳定性。PEC耐久性测试表明:连续光照6小时后,TiO2-In2S3电极初始光电流保留率达90.9%,而纯In2S3仅保留20.8%。这种双重增益的电荷转移调控策略,为可持续太阳能燃料生产中高效稳定硫化物光催化剂的智能设计提供了可行方案。
关键词: In2S3、界面电荷动力学、CdS、光腐蚀、太阳能制氢
更新于2025-09-04 15:30:14