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石墨烯助剂与Ni(Ⅱ)活性位点协同增强TiO2制氢性能
  • ISSN号:1001-4861
  • 期刊名称:《无机化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:武汉理工大学化学化工与生命科学学院应用化学系,武汉430070
  • 相关基金:国家自然科学基金(N0.21477094)和国家级大学生创新创业训练计划项目(No.20161049720001)资助.
中文摘要:

采用水热法和低温浸渍法制备了电子助剂还原石墨烯(rGO)和界面活性位点Ni(Ⅱ)共修饰的高效TiO2光催化剂(简称Ni(Ⅱ)/TiO2-rGO)。制氢性能测试结果表明:相比于TiO2和单独还原石墨烯复合的TiO2,经还原石墨烯与Ni(Ⅱ)协同修饰后的TiO2表现出更高的光催化制氢性能。其中,Ni(Ⅱ)/TiO2-rGO(0.1 mol·L-1)具有最高制氢性能,制氢速率达到77.0μmol·h-1,分别是TiO2(16.4μmol·h-1)和TiO2-rGO(28.0μmol·h-1)的4.70倍和2.75倍。还原石墨烯助剂与Ni(Ⅱ)活性位点协同增强制氢性能的原理是:还原石墨烯作为电子助剂可以快速捕获和传输电子,Ni(Ⅱ)作为界面活性位点可以从溶液中捕获H+,提高界面反应速率,2种助剂协同作用加快了TiO2上的光生电子-空穴对的有效分离。

英文摘要:

Highly efficient TiO: photocatalysts co-modified by reduced graphene oxide (rGO) as electron -transfer mediator and Ni(Ⅱ) as interracial catalytic active-sites (referred to as Ni(Ⅱ)/TiO2-rGO) were synthesized via a two- step process including the initial hydrothermal method of rGO on the TiO2 surface and the following low- temperature impregnation method of Ni (Ⅱ) on the rGO. Photocatalytic experimental results indicated that all resulted Ni(Ⅱ)/TiO2-rGO photocatalysts exhibited obviously high H2-production performance. The highest Hz- production rate of the resultant Ni(Ⅱ)/TiO2-rGO (0.1 mol-L-1) reached 77.0 p, mol. h-1, while this value was higher than that of the TiO2 (16.4μ mol'h-) and TiO2-rGO (28.0 μmol.h-1) by a factor of 4.70 and 2.75, respectively. On the basis of the experimental resuhs,a synergistic effect mechanism of rGO and Ni(Ⅱ) bi-cocatalysts was proposed to account for its enhanced H2-production performance, namely, rGO functions as an electron-transfer mediator to rapidly capture and transfer the photogenerated electron from TiO2 surface, while the Ni(Ⅱ) cocatalyst serves as an effectively active site for the following reduction.

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期刊信息
  • 《无机化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化学会
  • 主编:游效曾
  • 地址:南京市南京大学仙林区化学楼
  • 邮编:210023
  • 邮箱:wjhx@nju.edu.cn
  • 电话:025-89682307
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-4861
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1185/O6
  • 邮发代号:28-133
  • 获奖情况:
  • 2007年获江苏省优秀期刊奖,2009年获华东地区优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:19587