曙红-碳纳米管-NiO光催化体系的构建及光催化还原水制氢性能

doi:10.3969/j.issn.0251-0790.2012.09.036

高等学校化学学报 ›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (09): 2080.doi: 10.3969/j.issn.0251-0790.2012.09.036

曙红-碳纳米管-NiO光催化体系的构建及光催化还原水制氢性能

穆劲¹, 陈丽莉², 康诗钊¹, 李向清¹

1. 上海应用技术学院化学与环境工程学院, 上海 201418;
2. 华东理工大学化学与分子工程学院, 上海 200237

收稿日期:2011-09-19 出版日期:2012-09-10 发布日期:2012-08-14
通讯作者: 穆劲,男,博士,教授,主要从事绿色能源化学与纳米技术研究.E-mail:mujin@sit.edu.cn E-mail:mujin@sit.edu.cn
基金资助:
国家"八六三"计划项目(批准号: 2009AA05Z101)资助.

Fabrication of the Eosin Y-MWNTs-NiO Photocatalytic System and Its Photocatalytic Activity for H₂ Evolution from Water

MU Jin¹, CHEN Li-Li², KANG Shi-Zhao¹, LI Xiang-Qing¹

1. School of Chemical and Environmental Engineering, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 201418, China;
2. School of Chemistry and Molecular Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China

Received:2011-09-19 Online:2012-09-10 Published:2012-08-14

摘要/Abstract

摘要：

构建了曙红-碳纳米管-NiO(Eosin Y-MWNTs-NiO)光催化体系, 利用氢气还原法对其进行了活化, 然后使用三乙醇胺作为牺牲剂考察了其可见光催化还原水制氢性能. 研究结果表明, 氢气活化后的Eosin Y-MWNTs-NiO是一个高效的可见光催化剂. 其光催化还原水析氢的速率可达344 μmol·g^-1·h^-1. 其中, 氢气活化对催化剂的活性具有重要影响, 未活化的Eosin Y-MWNTs-NiO光催化体系的活性仅为活化后的光催化体系的1/10. 此外, 还研究了溶液pH值和催化剂用量对催化体系活性的影响. 在此基础上, 对Eosin Y-MWNTs-NiO的光催化机制进行了初步探讨.

关键词: 曙红, 碳纳米管, NiO, 光催化制氢

Abstract:

A photocatalytic system containing Eosin Y, multiwalled carbon nanotubes(MWNTs) and NiO (Eosin Y-MWNTs-NiO) was fabricated and activated by hydrogen reduction treatment. The photocatalytic hydrogen evolution over this photocatalytic system was investigated using triethanolamine as a sacrificial reagent. The results displayed that the Eosin Y-MWNTs-NiO was an efficient photocatalyst with the highest rate of H₂ evolution of 344 μmol·g^-1·h^-1 under visible light irradiation. Therein, the hydrogen reduction treatment played an important role in the improvement of photocatalytic activity. The activity of the photocatalytic system Eosin Y-MWNTs-6%NiO unactivated by hydrogen was only one-tenth of that of the activated one. Moreover, the photocatalytic hydrogen evolution was studied as functions of pH of the solution and dosage of the catalyst, respectively. Based on the results obtained, the mechanism was discussed preliminarily.

Key words: Eosin Y, Carbon nanotubes, NiO, Photocatalytic hydrogen evolution

中图分类号:

O643

TrendMD:

穆劲, 陈丽莉, 康诗钊, 李向清. 曙红-碳纳米管-NiO光催化体系的构建及光催化还原水制氢性能. 高等学校化学学报, 2012, 33(09): 2080.

MU Jin, CHEN Li-Li, KANG Shi-Zhao, LI Xiang-Qing. Fabrication of the Eosin Y-MWNTs-NiO Photocatalytic System and Its Photocatalytic Activity for H₂ Evolution from Water. Chem. J. Chinese Universities, 2012, 33(09): 2080.

参考文献

[1] HAO Wei-Chang(郝维昌), ZHAI Ting-Ting(翟亭亭), WANG Xu(王旭), WANG Tian-Min(王天民). Chem. J. Chinese Universities(高等学校化学学报)[J], 2010, 31(6): 1213-1217

[2] Karakitsou K. E., Verykios X. E.. J. Phys. Chem.[J], 1993, 97: 1184-1189

[3] LI Yue-Xiang(李越湘), XIE Yan-Zhao(谢艳招), PENG Shao-Qin(彭绍琴), LV Gong-Xuan(吕功煊), LI Shu-Ben(李树本). Chem. J. Chinese Universities(高等学校化学学报)[J], 2007, 28(1): 156-158

[4] Domen K., Kudo A., Onishi T.. J. Catal.[J], 1986, 102: 92-98

[5] Zhou C., Chen G., Wang Q.. J. Mol. Catal. A[J], 2011, 339: 37-42

[6] Youn H. C., Baral S., Fendler J. H.. J. Phys. Chem.[J], 1988, 92: 6320-6327

[7] Yu J. G., Hai Y., Cheng B.. J. Phys. Chem. C[J], 2011, 115: 4953-4958

[8] Ran J. R., Yu J. G., Jaroniec M.. Green Chem.[J], 2011, 13: 2708-2713

[9] Yu J. G., Ran J. R.. Energy Environ. Sci.[J], 2011, 4: 1364-1371

[10] Couttenye R. A., de Vila M. H., Suib S. L.. J. Catal.[J], 2005, 233: 317-326

[11] Chen S., Zhang S., Liu W., Zhao W.. J. Hazard. Mater.[J], 2008, 155: 320-326

[12] Hu X., Hu C., Qu J.. Appl. Catal. B[J], 2006, 69: 17-23

[13] Domen K., Kudo A., Onishi T.. J. Phys. Chem.[J], 1986, 90: 292-295

[14] Kudo A., Tanaka A., Domen K., Maruya K., Aika K., Onishi T.. J. Catal.[J], 1988, 111: 67-76

[15] Zou Z. G., Ye J. H., Sayama K., Arakaw H.. Nature[J], 2001, 414: 625-627

[16] Chiou Y. C., Kumar U., Wu J. C. S.. Appl. Catal. A[J], 2009, 357: 73-78

[17] Kreysa G., Gomez J., Baro A., Arvia A. J.. J. Electroanal. Chem.[J], 1989, 265: 67-75

[18] Rodriguez J. A., Hanson J. C., Frenkel A. I., Kim J. Y., Perez M.. J. Am. Chem. Soc.[J], 2002, 124: 346-354

[19] Slavko M., Biljana T., Divna M., Radovan D.. Mater. Chem. Phys.[J], 2008, 112: 254-261

[20] Li Y., Zhang B. C., Xie X. W., Liu J. L., Xu Y. D., Shen W. J.. J. Catal.[J], 2006, 238: 412-424

[21] Wang X. L., Lu J. L., Xing B. S.. Environ. Sci. Technol.[J], 2008, 42: 3207-3212

[22] Bandara J., Udawattab C. P. K., Rajapaksea C. S. K.. Photochem. Photobiol. Sci.[J], 2005, 4: 857-861

[23] Zhang J., Zhao X., Kang S. Z., Yao P. P., Li X. Q., Mu J.. Adv. Mater. Res.[J], 2011, 239-242: 1686-1689

[24] Jin Z. L., Zhang X. J., Li Y. X., Li S. B., Lu G. X.. Catal. Commun.[J], 2007, 8: 1267-1273

[25] Ding Y., Wang Y., Su L., Zhang H., Lei Y.. J. Mater. Chem.[J], 2010, 20: 9918-9926

[26] Uhlenbrockt S., Scharfschwerdtt C., Neumannt M., Illing G., Freund H. J.. J. Phys.: Condens. Mater.[J], 1992, 4: 7973-7978

曙红-碳纳米管-NiO光催化体系的构建及光催化还原水制氢性能

Fabrication of the Eosin Y-MWNTs-NiO Photocatalytic System and Its Photocatalytic Activity for H₂ Evolution from Water

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	陈佳璐黄硕. 纳米孔测序技术在核酸修饰检测中的应用[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(Album-4): 20220333.
[2]	赵润瑶, 纪桂鹏, 刘志敏. 吡咯氮配位单原子铜催化剂的电催化二氧化碳还原性能[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(7): 20220272.
[3]	高京, 何文涛, 王欣欣, 向宇姝, 龙丽娟, 秦舒浩. DOPO衍生物改性碳纳米管的制备及对聚乳酸阻燃性能的影响[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(3): 20210670.
[4]	闫文卿, 张则尧, 李彦. 碳纳米管透明导电薄膜的可控制备[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(3): 20210626.
[5]	丁钦, 张梓轩, 徐培程, 李晓宇, 段莉梅, 王寅, 刘景海. Cu, Ni, Co掺杂对Fe碳纳米管的结构及电催化性能的影响[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(11): 20220421.
[6]	刘杰, 李金晟, 柏景森, 金钊, 葛君杰, 刘长鹏, 邢巍. 降低直接甲醇燃料电池浓差极化的含磺化碳管阻水夹层的构建[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(11): 20220420.
[7]	侯从聪, 王惠颖, 李婷婷, 张志明, 常春蕊, 安立宝. N-CNTs/NiCo-LDH复合材料的制备及电化学性能[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(10): 20220351.
[8]	许晓坚, 李博, 林猛枭, 詹硕. 多孔碳基复合膜的真空冷冻干燥制备及高效太阳能水蒸发性能[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(10): 20220361.
[9]	初明月, 李峰博, 高宁, 杨昕, 于婷婷, 马慧媛, 杨桂欣, 庞海军. 轮型多金属氧酸盐复合物膜的制备及在检测亚硝酸盐中的应用[J]. 高等学校化学学报, 2022, 43(1): 20210579.
[10]	赵凌云, 黄汉雄, 罗杜宇, 苏逢春. 复合材料柔软性对倒金字塔微结构阵列传感器性能的影响[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(9): 2953.
[11]	高晓乐, 王家信, 李志芳, 李艳春, 杨冬花. 复合材料NiO_x-ZSM-5的制备及微生物电解池催化析氢性能[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(9): 2886.
[12]	梁平平, 刘帅, 李红艺, 丁亚丹, 温晓琨, 刘俊平, 洪霞. PVDF⁃CNT自漂浮多孔微珠的制备及在高效太阳能驱动界面水蒸发中的应用[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(8): 2689.
[13]	吴同华, 岳喜贵, 梅笑寒, 梁留博, 彭鑫, 马友美, 张淑玲. 三明治结构多壁碳纳米管/聚醚醚酮电磁屏蔽复合材料的制备[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(8): 2627.
[14]	徐梦祎, 黄雪雯, 李小杰, 魏玮, 刘晓亚. “串珠状”复合纳米组装体修饰丝网印刷电极构建的生物传感器[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(6): 1768.
[15]	桂晨, 王颢霖, 邵柏璇, 杨育景, 徐光青. 熔盐辅助法制备g-C₃N₄纳米结构及其光催化制氢性能[J]. 高等学校化学学报, 2021, 42(3): 827.

曙红-碳纳米管-NiO光催化体系的构建及光催化还原水制氢性能

Fabrication of the Eosin Y-MWNTs-NiO Photocatalytic System and Its Photocatalytic Activity for H2 Evolution from Water

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

Fabrication of the Eosin Y-MWNTs-NiO Photocatalytic System and Its Photocatalytic Activity for H₂ Evolution from Water