MoS_2/g-C_3N_4复合催化剂的制备及CdSe量子点敏化产氢性能研究

太阳能光催化分解水制氢被认为是从根本上解决能源与环境问题较为理想的途径之一。在以尿素为原料制得石墨相氮化碳(g-C_3N_4)的基础之上,采用简单的低温溶液反应法将二硫化钼(MoS_2)与石墨相氮化碳(g-C_3N_4)复合得到复合催化剂MoS_2/g-C_3N_4,并利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(DRS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和荧光光谱等对该复合光催化剂的组成、形貌和光物理性能进行了表征;进而以CdSe量子点为光敏剂,三乙醇胺(TEOA)为牺牲剂,构建了不含贵金属的三组分光催化产氢体系,并对体系pH值、CdSe量子点浓度等对产氢性能的影响进行了研究。结果表明:将MoS_2纳米颗粒负载到g-C_3N_4上可使g-C_3N_4的光催化产氢性能得到显著提高。当MoS_2负载量为7%(质量比)时,在最佳的条件下(pH=9.0,CdSe量子点的体积为25mL),最大产氢速率达到了141.74μmol·h-1,6h的产氢总量达到了212.61μmol。最后,结合荧光猝灭实验,推测了该体系的产氢机理。

CdSe量子点敏化对GaAs发光特性的影响

为了探究量子点敏化对GaAs衬底发光性能的影响,采用化学沉积法制备了CdSe量子点,将量子点沉积在GaAs衬底上进行敏化。采用X射线衍射测试确认物相,利用扫描电子显微镜对量子点的形貌进行表征,并通过荧光光谱测试对CdSe量子点敏化后的GaAs衬底样品与未敏化的样品进行对比。结果表明:所制备的CdSe量子点大小均匀,尺寸约为20 nm,且均匀地附着在GaAs衬底上,CdSe量子点/GaAs形成了Ⅱ型能带结构。量子点敏化使GaAs衬底表面的载流子浓度升高。通过荧光光谱测试对各发光峰的来源进行了分析。测试数据显示,与敏化前相比,敏化后的GaAs衬底带边发光增强了2.25倍,缺陷发光增强了3倍。