將具有纏結的碳納米管(CNT)的自立式碳納米管薄膜(CNTF)用作導電載體,以制備CuS-ZnS/CNTF復合材料作為固定化光催化劑,用于生產H
2。研究了CuS-ZnS/CNTF光催化劑的表面形貌、晶體性質、表面化學性質和光學性質。通過光催化產氫試驗評價了形成CuS-ZnS異質結和導電CNTF對CuS-ZnS/CNTF光催化劑分離光生電荷和光催化產氫活性的影響。導電CNT膜可以防止光生電子空穴對的復合。CuS納米顆粒在ZnS/CNTF上的沉積導致較高的光催化活性,這可歸因于有效的電子空穴分離。引入ZnS和CuS使光催化劑表面更親水。多孔結構有助于犧牲劑與光催化劑之間的有效接觸,從而提高了H
2的生產活性。
Figure 1. (a)CNTF、(b)TZ45、(c)TZC75和(d)TZC125的FESEM圖像;(e)TZ45和(f)TZC75的照片
Figure 2. TZC75的TEM圖像
Figure 3. (a)原始CNTF、TZ30、TZ45、TZ60和(b)TZ45、TZC25、TZC75、TZC125光催化劑的接觸角
Figure 4. (a)ZnS/CNTF基光催化劑和(b)CuSeZnS/CNTF基光催化劑制氫的時間過程
Figure 5. TZC75光催化劑中能帶結構和電子空穴對分離的示意圖
Figure 6. (i)TZ45和(ii)TZC75的光致發(fā)光光譜
相關研究成果于2019年由逢甲大學Chi-Jung Chang課題組,發(fā)表在international journal of hydrogen energy(2019, 44, 30553-30562)上。原文:Free-standing CuS-ZnS decorated carbon nanotube films as immobilized photocatalysts for hydrogen production。