非贵金属三元复合Ni(PO_(3))_(2)-Ni_(2)P/CdS NPs异质结的构建及可见光高效催化产氢性能

作     者：王广琦 毕艺洋 王嘉博 石洪飞 刘群 张钰 WANG Guangqi;BI Yiyang;WANG Jiabo;SHI Hongfei;LIU Qun;ZHANG Yu

作者机构：吉林化工学院材料科学与工程学院吉林132022 吉林化工学院石油化工学院吉林132022 

出 版 物：《高等学校化学学报》 (Chemical Journal of Chinese Universities)

年 卷 期：2022年第43卷第6期

页      面：225-235页

核心收录：

学科分类：081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：吉林省科技发展计划项目(批准号:20190103117JH)资助. 

主　　题：硫化镉纳米粒子 偏磷酸镍 磷化镍 光催化 产氢 

摘      要：结合异质结构建与共催化剂改性,以花球状Ni(OH)_(2)为前驱体,经热磷酸化后得到Ni(PO_(3))_(2)-Ni_(2)P二元助催化剂,借助超声化学合成法,与CdS NPs复合,形成非贵金属CdS基三元光催化材料Ni(PO_(3))_(2)-Ni_(2)P/CdS NPs.以Na_(2)S-Na_(2)SO_(3)为牺牲剂,在可见光(λ420 nm)照射下,在不借助任何贵金属的情况下,负载量为8%(质量分数)的Ni(PO_(3))_(2)-Ni_(2)P/CdS NPs复合材料的光催化产氢速率达到4237μmol·g^(‒1)·h^(‒1),为CdS NPs(217μmol·g^(‒1)·h^(‒1))的19倍.在产氢循环实验中,反应进行到第6次循环(18 h)后,复合材料的产氢速率约为初始的89%,具有较好的稳定性.与CdS NPs相比,Ni(PO_(3))_(2)-Ni_(2)P/CdS NPs的吸收边明显红移,禁带宽度降至1.86 eV,并降低了H^(+)还原的过电位,显示出增强的光吸收性能和适宜的带隙结构.通过Ni(PO_(3))_(2)-Ni_(2)P与CdS NPs之间的协同效应,有效促进了光生载流子的分离,提高了产氢活性和稳定性.