高等学校化学学报2024,Vol.45Issue(3) :72-80.DOI:10.7503/cjcu20230468

EI/P25/Zr-MOFs异质结的构筑及催化产氢性能

Construction of EI/P25/Zr-MOFs Heterojunction and Its Performance for Photocatalytic Hydrogen Production

牟迪 吴海洋 张楠琦 安兆坤 何漩 张富青 赵雷 陈辉 方伟 杜星 王大珩 李薇馨
高等学校化学学报2024,Vol.45Issue(3) :72-80.DOI:10.7503/cjcu20230468

EI/P25/Zr-MOFs异质结的构筑及催化产氢性能

Construction of EI/P25/Zr-MOFs Heterojunction and Its Performance for Photocatalytic Hydrogen Production

牟迪 1吴海洋 1张楠琦 1安兆坤 1何漩 1张富青 2赵雷 1陈辉 1方伟 1杜星 1王大珩 1李薇馨1
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作者信息

  • 1. 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室,武汉 430081
  • 2. 武汉工程大学化学与环境工程学院,武汉 430070
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摘要

UiO-66-NH2(NUO)因具有优异的水稳定性被用于光催化分解水制氢,但其制氢效率仍有待提升.本文在NUO前驱体溶液中加入2-(2-芴基)-4,5-1-溴二苯基-咪唑(EI)和二氧化钛P25,采用水热法合成EI/P25/NUO异质结.与单一Zr-MOFs和二元EI/NUO相比,EI/P25/NUO异质结可见光驱动的光催化产氢速率可达6530.60 μmol·g-1·h-1,分别为NUO和EI/NUO产氢速率的304倍和34倍.这是由于EI的引入可有效提高体系中光生载流子的浓度,电子传输层P25则可促进EI产生的光生电子向NUO间的转移,降低光生载流子的复合几率,从而进一步提升光催化分解水制氢性能.

Abstract

UiO-66-NH2(NUO)has been used for photocatalytic hydrogen generation due to its excellent water stability,but its hydrogen production efficiency still needs to be improved.In this paper,EI/P25/NUO heterojunction was synthesized by adding 2-(2-fluorenyl)-4,5-1-bromodiphenyl-imidazole(EI)and P25 in NUO precursor solution via hydrothermal method.Compared with single Zr-MOFs and binary EI/NUO,the visible-light-driven photocatalytic hydrogen production rate of the EI/P25/NUO heterojunction can reach 6530.60 μmol·g-1·h-1,which is 304 times and 34 times higher than that of NUO and EI/NUO,respectively.This is because the introduction of EI can effectively improve the concentration of photogenerated carriers in the system,and the electron transport layer P25 can promote the transfer of photogenerated electrons generated by EI to NUO,reduce the recombination probability of photogene-rated carriers,and further improve the performance of photocatalytic water decomposition for hydrogen production.

关键词

EI/P25/NUO异质结/光催化制氢/电荷转移

Key words

EI/P25/NUO heterojunction/Photocatalytic hydrogen production/Charge transfer

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基金项目

绿色化工过程教育部重点实验室开放基金(GCP2022003)

国家自然科学基金(22105151)

湖北省自然科学基金(2021CFB469)

出版年

2024
高等学校化学学报
中华人民共和国教育部委托 吉林大学和南开大学

高等学校化学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:1.067
ISSN:0251-0790
参考文献量23
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