光沉积Pt复合石墨相氮化碳实现高效光催化产氢

作者:牛凤延; 何齐升; 武世然; 郭晨曦; 雷伟岩; 沈毅*
来源:复合材料学报, 2023, 1-9.
DOI:10.13801/j.cnki.fhclxb.20230614.001

摘要

贵金属作为助催化剂,可以提高石墨相氮化碳光催化产氢的性能,引起了人们的广泛关注。但是,由于贵金属的不可再生性和高价格,“更少的贵金属,更好的性能”始终是目标。为了实现这一目标,通过光沉积还原法成功制备了一系列不同铂负载量氮化碳复合材料(Pt/CN),并用于光催化产H2。结果表明,不同Pt负载量的Pt/CN都表现出优异的光催化产氢性能。并发现当Pt的负载量为0.5wt%时,Pt/CN具有最优异的光催化产氢活性,产氢量为409.2 μmol/g,是纯CN(17.8 μmol/g)的23倍,同时证实了Pt和CN二者之间形成了肖特基势垒,使得导带的电子快速迁移到Pt上,降低了CN的电子空穴复合速率。并且Pt作为光催化分解水的活性位点,促进水中的绝大部分氢质子快速吸附到Pt位点,得到电子被还原为氢气,实现了高效光催化产氢。

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