Ru负载促进GeZnNO固溶体光解水反应的机理研究

作者：李冠鹏; 蒿琳静; 张婷婷; 蒋苏毓; 张杰^*

来源：环境科学学报, 2022, 42(07): 257-267.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2021.0515

• 光催化
• 水分解
• 羟基自由基
• 过氧化氢

光催化水分解生成氢气和氧气是解决环境污染和能源危机的方法之一，但当前对光解水的反应机理研究较少.本文通过进一步研究反应路径，以期为合成高效率光解水反应光催化剂提供新思路.采用固态合成法制备了GeZnNO可见光催化剂，并对部分催化剂进行RuO2改性.同时，通过XRD、BET、UV-vis-DRS、PL等方法对催化剂进行表征.在整个光催化水分解体系中加入可能的中间产物H2O2，分别观察·OH和O2的变化，初步证明H2O2是水分解中间产物，并提出相应水分解反应机理.通过在整个光催化水分解体系中加入Fe3+，观察·OH和O2的变化，进一步验证了前面的推测.最终结果表明，H2O2是光催化水分解反应体系中氧气生成的中间产物，对整个水分解起着重要作用.同时发现，RuO2助催化剂不仅具有析氢位点的作用，还能够催化H2O2分解产生O2，促进水分解的进行.该研究结果可为光催化水分解性能的进一步提高提供理论参考.

• 单位
  郑州大学