构建高效可见光区分解水制氢的Z型CdS/Cd/掺杂TiO2光催化体系(英文)

作者：赵钊; 邢艳波; 李海波; 冯萍云; 孙再成

来源：Science China-Materials, 2018, 61(06): 851-860.

构建Z型光催化体系是提高光生电荷分离效率和光催化活性的一种有效途径.本文通过溶胶凝胶方法制备了Cd掺杂的TiO2纳米颗粒,并通过一步NaBH4固相热还原的方式在材料表面可控地引入氧空位(VO),同时掺入的Cd2+可被还原为金属Cd0纳米粒子(即R-Cd:TiO2).进一步将获得的R-Cd:TiO2材料与硫脲热水反应,材料表面的VO可被S2-替代,同时部分金属Cd0硫化,从而获得CdS/Cd/d-TiO2 Z型光催化复合材料.研究结果表明该Z型光催化复合材料具有优异的模拟太阳光及可见光区光催化活性和稳定性.通过实验分析证明构建这种全固态金属-无机半导体Z型光催化复合材料,金属介质层显著促进了光生电荷的分离与迁移;此外,由于CdS和d-TiO2在可见光区的光吸收作用,该CdS/Cd/d-TiO2 Z型光催化复合材料在可见光区的光催化活性获得了显著增强.

• 单位
  电分析化学国家重点实验室