摘要：本研究采用两步法制备了电子助剂Ag和界面活性位点Ag2O共修饰的高效TiO2光催化剂(TiO2/Ag-Ag2O):首先用光沉积法将Ag负载在TiO2表面(TiO2/Ag),再经过低温煅烧法使部分Ag原位生成Ag2O。紫外光照射TiO2时,激发产生的电子被助剂Ag捕获后快速传输到Ag2O上,电子把Ag2O界面产氢活性位点从溶液中所捕获的氢离子还原成氢气, Ag和Ag2O的协同作用加快了TiO2上光生电子的转移和界面产氢反应,从而提高了TiO2/Ag-Ag2O制氢性能。在300℃煅烧温度下制备的TiO2/Ag-Ag2O光催化剂制氢速率最高,达到75.20μmol/h,分别是TiO2(3.59μmol/h)和TiO2/Ag(41.13μmol/h)的21.0倍和1.8倍。本研究为光催化制氢材料的设计和制备提供了有益的参考。

摘要：本文设计合成了两种具有不同连接方式(亚胺键和sp^(2)-C-CN键)的三嗪基共价有机框架(COFs)材料.连接单元的微小变化导致可见光驱动制氢性能的巨大差异.具有sp^(2)碳连接方式的全π共轭二维COFs在450 nm波长处表现出13.48%的外量子效率,优于已报道的COFs光催化剂.而亚胺键的二维COFs几乎没有光活性.借助光电化学研究和量子化学计算进一步研究了二维COFs的催化机理,为太阳能转化高性能有机光催化剂的制备提供了新的见解.

摘要：半导体异质结构材料是光催化制氢材料一个重要组成部分,最近几年,对该领域的研究取得了显著地进展。异质结构光催化材料内载流子迁移机制主要分为基于经典载流子迁移方式和Z型载流子迁移方式。首先通过能带结构工程设计异质结构光催化材料,然后通过界面状态调控、组元相结构优化及载流子迁移控制等方法提升异质结构材料光催化制氢的性能。介绍了近年来一些异质结构光催化材料的研究进展,并结合我们在异质结构光催化制氢材料设计和合成方面的研究成果,以期为设计新型高效异质结构光催化制氢材料提供参考。

摘要：对无氧条件下Pt/TiO_2光催化重整甲醇制氢的基本步骤进行简化,在同一体系中进行了光催化剂的合成和光催化制氢的两步反应。基于正交设计法对该复杂体系进行了分析,得到Pt载量、甲醇/水体积、灯距、前反应时间这4种影响因素的3个不同水平对放氢速率的影响。确定了最佳实验条件为Pt载量0.5％(mol)、甲醇/水体积比5:1、灯距12 cm、前反应时间3h。分析结果表明,Pt载量对放氢速率的影响最大。实验获得的最高放氢速率为5.84 ml·h^(-1)·g^(-1)。

摘要：开发用于制氢的高效光催化剂在可持续能源研究中至关重要。本研究设计并制备了一种具有S型异质结结构的共价三嗪框架(CTF)-Cu_(2)O@NC复合材料,旨在提高光催化制氢的效率。由于氮掺杂碳(NC)层和S型异质结的协同效应,复合物的光吸收能力、电子-空穴分离效率和产氢活性显著增强。该系统的结构和光电化学表征表明,S型异质结不仅提高了光生载流子的分离效率,而且还保持了很强的氧化还原能力,从而进一步促进了光催化反应。此外,NC层可以同时减少Cu_(2)O的光腐蚀并促进电子转移。实验结果表明,CTF-7%Cu_(2)O@NC复合材料在可见光照射下表现出优异的制氢性能,达到15645μmol·g^(-1)·h^(-1),大大超过了纯CTF的光催化活性(2673μmol·g^(-1)·h^(-1))。这项研究为开发高效、创新的光催化材料提供了一种新方法,有力地支持了可持续氢能源的发展。

摘要：使用高效分级的半导体光催化剂进行光催化分解水产氢是解决目前面临的能源和环境危机的一个很有前景的策略。在这项工作中,通过阳极氧化法和NaBH 4氢化还原TiO_(2)纳米管阵列以及溶热法设计并制备立方稳态闪锌矿CdS NPs修饰于黑色Ti^(3+)/TiO_(2)纳米管的三元复合光催化剂。从扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)的分析结果中可以确认CdS NPs在Ti^(3+)/TiO_(2)纳米管中的负载情况。样品BTC-1∶1表现出较高的催化性能(氢气生成率为2.77mmol/(g·h),明显高于B-TiO_(2)和CdS,分别约13倍和3.6倍)。构建异质结可以拓宽可见光的响应范围,也可以分离电子-空穴对,同时保留较高的电子-空穴氧化还原电位用于光催化反应。该研究为制备高效光解水产氢材料提供了合理的设计。

摘要：光催化制氢是利用太阳能获取氢能的重要途径,是当前研究热点。长期以来,人们致力于各种新型可见光光催化制氢材料的研究并取得较大进展。反应体系的设计和选择是实现高效光催化制氢和能否走向工业化的核心问题之一,因此,近年来研究者开始对光催化制氢反应体系加大研究。光催化制氢主要有非均相光催化制氢(HPC)和光电催化制氢(PEC),不同的体系具有各自的优缺点和应用范围。重点介绍光催化制氢半反应、光催化完全分解水和光电催化分解水3种主要反应体系,分析各种反应体系的特点,阐述各个体系涉及的光催化材料的发展进程,并展望太阳能光催化制氢研究前景,其中,新型高效的PEC-PV(光伏)耦合光化学转化系统有望为光解水制氢实现工业化提供一种重要的发展途径。

摘要：随着全球化石能源的消耗,人类迫切地希望找到一种新型能源来替代传统的化石燃料.近年来,光催化获取氢能为太阳能的可持续利用提供了一种可行的途径.然而,目前的光催化材料由于其能量转化效率低而不能广泛地被实际应用.ZnCdS作为一种具有可见光吸收能力的半导体光催化剂已被广泛研究,这种半导体材料可以通过调整Zn/Cd的比例实现高活性的光催化产氢,被认为是最佳的光催化材料之一.然而,单纯的ZnCdS容易受到光腐蚀,光催化反应的稳定性不佳.该文以有机金属框架ZIF-8为前驱体模板,利用离子交换反应制备了ZnCdS纳米笼.通过在ZIF-8表面包覆约10 nm厚的酚醛树脂(RF),使得制备的ZnCdS产物很好地继承了ZIF-8的多面体形貌.在RF保护下ZnCdS纳米笼的合成温度相对偏高,材料的结晶性较好,具有优异的光催化活性和稳定性.在可见光(λ>420 nm)照射下,该ZnCdS纳米笼的析氢速率高达21.74 mmol/(h·g),是无RF保护所获得ZnCdS光催化剂的8.3倍,经过多次循环测试光催化活性没有明显的衰退.该工作为设计高性能光催化剂提供了一个新的参考.

摘要：综述了光沉积法在光催化制氢方向的催化剂中的应用,分析了光沉积技术的机理。从光催化制氢的角度分析了其在制备硫化物、氧化物、MOF、COF以及氮化碳中所显示的作用和制备优势,同时分析了该方法与其他制备方法的优势。与其他催化剂的制备方法相比,光沉积技术负载金属纳米粒子是可靠的、通用的、可控的和高度可预测的,而且具有系统整体设计简单、成本低廉、制备环境温和、不会产生其他污染物质、可开发性强等优势。光沉积技术在催化剂改性方面应用广泛,值得在光催化的道路上进行深度研究、广泛应用。

摘要：石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))是一类非金属聚合物半导体材料,具有良好的可见光响应、优异的化学稳定性和可调节的能带结构,在光催化分解水制氢、空气净化、环境修复等领域有着广阔的应用前景.目前,g-C_(3)N_(4)光催化分解水的研究主要聚焦析氢半反应,而牺牲试剂的氧化反应以及光生空穴则未被加以利用.光催化苯甲醇氧化反应具有较高的选择性,在光催化制氢的同时还能够获得苯甲醛.我们结合最新国内外研究成果,系统地综述了g-C_(3)N_(4)在光催化苯甲醇氧化耦合制氢方面的应用,从分子改性、显微结构及缺陷调控、非金属元素掺杂、金属负载和复合材料设计等5个方面介绍了g-C_(3)N_(4)光催化苯甲醇氧化提升性能的研究策略.重点总结了g-C_(3)N_(4)的结构和光生载流子分离效率对催化性能的影响,并对g-C_(3)N_(4)光催化苯甲醛氧化耦合制氢的后续发展进行了展望.