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复合材料CdS/AI/HMS的制备及可见光催化降解污染物制氢活性研究

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本工作以价格低廉的偏铝酸钠(NaA102)为铝源，正硅酸四乙酯为硅源，十二胺(DDA)为模板剂一步法直接合成A1-HMS分子筛。通过离子交换法及沉淀法将CdS复合进入A1-HMS分子筛的孔道或表面，形成一种新型纳米半导体一分子筛复合无机材料;对CdS/A1-HMS复合催化剂进行Pt和Ru负载，合成了贵金属负载的Pt/CdS/A1-HMS、Ru/CdS/A1-HMS两类催化剂。通过XRF、N2吸附-脱附、XRD、TEM、IR和UV-Vis手段对该类分子筛催化剂系统地进行了表征。XRD结果表明孔道修饰后的催化剂保持了原有的A1-HMS分子筛类六方或蚯蚓状的孔道结构。N2吸附-脱附结果表明，当纳米CdS嵌入A1-HMS孔道后引起A1-HMS的比表面积下降。同时，UV—Vis漫反射光谱发生蓝移，TEM结果表明，纳米CdS的粒径约3nm左右。同时将该材料应用于可见光催化降解甲酸制氢反应，考察了以甲酸作为牺牲剂体系条件下，各种催化剂在可见光条件下的光催化分解水产氢性能。CdS/A1-HMS类复合催化剂的产氢最高速率为0.58ml·gcatal-1·h-1，420nm处的表观量子产率为0.39%。Pt/CdS/A1-HMS和Ru/CdS/A1-HMs催化剂的最高产氢速率分别为22.3ml·gcatal-1·h-1和25.9ml·gcatal-1·h-1,420nm处的表观量子产率分别为11.6%和11.8%。

张莉、张耀君

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浙江省医疗器械检验所,杭州 3100092

西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055

CdS纳米半导体 A1-HMS分子筛 复合材料 光催化降解 催化剂 制氢活性

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