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Position: Home > Articles > 玉米秸秆牺牲剂对TiO2/Pt/生物炭光催化水制氢性能的影响 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering 2021 (24) 232-239

玉米秸秆牺牲剂对TiO2/Pt/生物炭光催化水制氢性能的影响

作  者:
周云龙;孙萌;于腾;王健
单  位:
东北电力大学能源与动力工程学院
关键词:
催化剂;生物炭;牺牲剂;制氢;玉米秸秆;
摘  要:
采用光沉积法、水热合成法制备出TiO2/Pt/生物炭复合光催化剂,以玉米秸秆悬浮液作为牺牲剂,考察了不同质量分数玉米秸秆对光催化分解水制氢性能的影响。通过X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning ElectronMicroscopy,SEM)、透射电子显微镜(TransmissionElectronMicroscopy,TEM)、X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)和紫外可见漫反射光谱(UV-Visible diffuse reflectance spectra,UV-Vis DRS)等表征手段进一步论证了复合催化剂结构特征。结果表明,随着玉米秸秆质量分数的增大,光催化体系的制氢量展现出先增大后降低的变化趋势。当玉米秸秆质量分数为30%时,TiO2/Pt/生物炭复合材料制氢性能最佳,制氢速率达到225μmol/(g·h),是单纯TiO2/Pt的11.2倍。其原因在于玉米秸秆分子组成中含有大量的醛基自由基,在光催化过程中被激发,与空穴发生氧化反应,提高了光催化制氢效率。此外,TiO2/Pt/生物炭光催化制经过5次重复利用后,制氢量仍为900μmol/g,具有较高的光稳定性。

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