聚苯乙烯/氮化钼/硫化镉光催化剂的制备及其产氢性能研究

针对硫化镉(CdS)在水介质中光催化效率较低的问题,设计合成氮化钼(MoN)助催化剂。采用聚合法制备聚苯乙烯(PS)材料,将氮化钼/硫化镉(MoN/CdS)负载至PS表面,制备PS/MoN/CdS复合材料。通过XRD、TEM、BET和紫外可见漫反射光谱表征催化剂的理化性质,并分析催化机理。结果表明:PS/MoN/CdS复合材料的比表面积随着MoN负载量的增加,呈现先增加后减小的趋势,PS/MoN(2.5%)/CdS的SBET值达到最大为35.229 m2/g。PS/MoN(2.5%)/CdS的用量为0.15 g、pH值为5时,光催化产氢速率最高为542μmol/h,循环5次实验均达到470μmol/h以上,具有良好的稳定性。MoN与PS的界面接触较好,利于光催化反应中光载流子的传递,提高PS/MoN/CdS复合材料光催化产氢的效率。PS/MoN/CdS可以显著增加CdS的可见光吸收,且不改变CdS的固有能带结构,提供更多的反应活性位点,提高复合材料的电子和空穴的分离,增强光催化反应活性。