三元金属硫化物-石墨相氮化碳异质结催化剂的制备及光催化性能

编号：CPJS05967

篇名：三元金属硫化物-石墨相氮化碳异质结催化剂的制备及光催化性能

作者：王彦娟 孙佳瑶 封瑞江 张健

关键词： g-C3N4 三元金属硫化物 异质结 光催化 有机物降解

机构： 辽宁石油化工大学化学化工与环境学部

摘要： 以双氰胺、醋酸锌、钼酸铵、醋酸镉和硫化钠为原料,采用水热法合成了一系列Zn-Mo共掺杂CdS（Zn-Mo-CdS）,并与g-C_3N_4组成异质结催化剂（Zn-Mo-CdS/g-C_3N_4）。采用X射线衍射光谱（XRD）、紫外-可见（UV-Vis）光谱、电感耦合等离子体-原子发射光谱（ICP-AES）、电化学阻抗谱（EIS）、X光电子能谱（XPS）等分析手段对制备的催化剂进行了表征。结果表明,Zn-Mo-CdS与g-C_3N_4之间紧密结合并形成异质结,促进界面电荷迁移,抑制光生电子-空穴对的复合。以可见光下降解染料罗丹明B（Rh B）为探针反应考察了催化剂性能。结果表明,Zn-Mo-CdS/g-C_3N_4异质结催化剂的光催化性能与单纯g-C_3N_4、Zn-Mo-CdS及双金属硫化物/g-C_3N_4异质结催化剂相比均有大幅度提高,质量比m（Zn-Mo-CdS）/m（g-C_3N_4）=4：1时制备的异质结催化剂表现出最大的降解速率常数,是单纯g-C_3N_4和Zn-Mo-CdS的30倍和10倍。不仅Zn-Mo-CdS,其他三元金属复合硫化物如Mo-Ni-CdS和Ni-Sn-CdS与g-C_3N_4之间也能有效构筑异质结,促进电子-空穴对的分离和催化性能提升。