将具有缠结的碳纳米管(CNT)的自立式碳纳米管薄膜(CNTF)用作导电载体,以制备CuS-ZnS/CNTF复合材料作为固定化光催化剂,用于生产H
2。研究了CuS-ZnS/CNTF光催化剂的表面形貌、晶体性质、表面化学性质和光学性质。通过光催化产氢试验评价了形成CuS-ZnS异质结和导电CNTF对CuS-ZnS/CNTF光催化剂分离光生电荷和光催化产氢活性的影响。导电CNT膜可以防止光生电子空穴对的复合。CuS纳米颗粒在ZnS/CNTF上的沉积导致较高的光催化活性,这可归因于有效的电子空穴分离。引入ZnS和CuS使光催化剂表面更亲水。多孔结构有助于牺牲剂与光催化剂之间的有效接触,从而提高了H
2的生产活性。
Figure 1. (a)CNTF、(b)TZ45、(c)TZC75和(d)TZC125的FESEM图像;(e)TZ45和(f)TZC75的照片
Figure 2. TZC75的TEM图像
Figure 3. (a)原始CNTF、TZ30、TZ45、TZ60和(b)TZ45、TZC25、TZC75、TZC125光催化剂的接触角
Figure 4. (a)ZnS/CNTF基光催化剂和(b)CuSeZnS/CNTF基光催化剂制氢的时间过程
Figure 5. TZC75光催化剂中能带结构和电子空穴对分离的示意图
Figure 6. (i)TZ45和(ii)TZC75的光致发光光谱
相关研究成果于2019年由逢甲大学Chi-Jung Chang课题组,发表在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。