CoM-%2c2-O-%2c6-(M%3dTa%2cNb)可见光催化分解水.pdfVIP

2004’全国太阳能光化学与光催化学术会议专辑 181 CoM206(M=Ta，№)可见光催化分解水 068 李救舒1·3，，范晓星’一，祝梅1,2，欧阳述昕1一，邹志刚1‘2 (南京大学环境材料与再生能源研究中心；2．南京大学物理系； 3．南京大学材料科学与工程系{南京210093) 转化署|l{i羞存方面进行了J“泛的研究。但Ti02只能利用紫外光，面太阳光能中紫外光、可见光分别t^ 光总能量的3％和42％。因此开发具有可见光响应活性且性能稳定的氧化物半导体光催化剂具有重要 意义。近年来，由于环境保护要求的日趋严格和不可再生的石油等化石燃料的逐渐枯竭，利用?F导 体光催化剂分解水制取氢气的技术引起了各国政府和学术界的重视口’”。邹志刚等通过多年的工作t 激发下可分解水析出氢气p】，其中NiTa206为三重金红石结构，而NiNb20s为铌铁矿结构· (XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外～可见光分光光度计对粉末的结构、表面形貌、吸光特性 进行了表征。研究了光催化剂在可见光(^420nm)激发下分解水制取氢气和氧气的特性。表明 行了探讨一 1实验部分 1．1 CoTa206光催化剂粉末。 1．2粉末表征和光催化活性测定光催化剂的晶体结构和表面形貌分别用X．射线衍射仪(理学 的由耐热玻璃制作的气体循环系统中进行，并与气相色谱仪(Shimadzu GC．8A)相连．可在线测定产 水过滤掉红外光部分，获得可见光。为了增加光催化剂的活性，在光催化反应前将金属铂负载在光 而在析氧实验时，则采用O．59光催化剂和270ml水，另加2retool硝酸银作为牺牲剂。 2结果与讨论 2．I晶体结构和吸光特性 从CoNb206雨I CoTa206光催化剂粉末的XRD图谱分析表明，在相应的合成温度下，通过固相 光漫反射吸收光谱， 收可见光。 化关系。经过18小时的光照射后， CoNb206和CoTa206析氢量分别为0，12、 0．91 gmol·h“(图2a)，而它们的析氧量则分 别为0．065、1．14 gmol·h“(图2b)。 通过实验对比CoTaz06在可见光(^ )：420nm)和无光照射时的析氢量，发现在 可见光照射时，氢气不断产出；而在无光 照射时却没有氢气产生，说明在CoT赴06 光催化剂上发生的析氢反应为光催化反 ^n=§．D雎)Q2日七o∞qv 应。 3结论 通过以上研究结果表明，CoM206 Wavelength(nm) (M=Ta．Nb)光催化剂在可见光激发下能够 图ICoM206(bt|TaN”光催化剂的紫#lgg：g漫反射吸收 分解水析出氢气和氧气，CoTa206光催化 光谱 剂的活性较CoNb：06为高。 o o g 3 舌 鼍 弓 蠢 篁 —I0911vco召II—o^Qd 圈2CoM206(M．1‰Nb)在可见光激发下析出氯气量或氧气量随时间的变化关系 参考文献 fl】Honda K．。FujishimaA．，Nature，1972．238：37 【2】Geoffrey B．S．，ThomasE．M．，J-Phys．Chem．B，1997，101：2508-2513 Zou K．，Arakawa [3J Z，Ye H．，Nature，2001，414：625．627 J．，Sayama 【4】ZooZhigaog，ArakawaHirooori，J．Photoch．PhotobioA，2003．6251：I-18 【51Ye