Co-catalytic Effect of Ni2P on Photocatalytic Formic Acid Dehydrogenation over Different Semiconductors

doi:10.7503/cjcu20210508

Abstract

Abstract:

The co-catalytic effect of Ni₂P in the field of photocatalytic formic acid dehydrogenation on different photocatalysts（TiO₂， CdS and C₃N₄） was studied. Ni₂P as a cocatalyst combined with the three semiconductors showed good activity for hydrogen production from formic acid decomposition. The optimal H₂ evolution rate reaches 41.69， 22.45 and 47.67 μmol·mg^-1·h^-1 under the optimal HCOOH concentration over Ni₂P/TiO₂， Ni₂P/CdS and Ni₂P/C₃N₄ photocatalyst， respectively， which are 3.8， 10 and 210 times greater than those of pure TiO₂， CdS and C₃N₄. The result indicates that Ni₂P has universality in photocatalytic decomposition of formic acid for hydrogen production. Finally， the mechanism of photocatalytic hydrogen production was proposed. The introduction of Ni₂P significantly accelerates photogenerated electrons transfer from semiconductor to Ni₂P and the separation of photogenerated electrons. At the same time， Ni₂P promotes the formation of active species ·OH and enhances H₂ evolution efficiency. These research results show that nickel phosphide has high hydrogen production activity. It has a good application prospects for constructing an efficient photoca? talytic formic acid dehydrogenation system.

Key words: Photocatalysis, Formic acid dehydrogenation, Hydrogen evolution, Mechanism, Nickel phosphide

CLC Number:

O643

TrendMD:

XIAO Zhaozhong, MA Zhi, PIAO Lingyu. Co-catalytic Effect of Ni₂P on Photocatalytic Formic Acid Dehydrogenation over Different Semiconductors[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(12): 3692.

Figures/Tables 11

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Sample	E_g/eV	E_CB/eV	E_VB/eV	X/eV	E^e/eV
TiO₂	3.1	-0.24	2.86	5.81	4.5
CdS	2.2	-0.36	1.94	5.29	4.5
C₃N₄	2.7	-1.16	1.62	4.73	4.5

Sample	E_g/eV	E_CB/eV	E_VB/eV	X/eV	E^e/eV
TiO₂	3.1	-0.24	2.86	5.81	4.5
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