【摘 要】
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快速的城市化和工业化导致全球能源短缺,大量有害、有毒的化学污染物排放到环境中,为了解决上述环境和能源危机,这就需要对清洁的可再生能源进行研究。在现有的选择中,太阳能转化为化学燃料在最近几十年受到了越来越多科研工作者的青睐,其中,以可见光驱动的半导体光催化水分解产氢技术被认为是同时克服环境污染和全球能源短缺挑战的最有前途的策略之一。在整个光催化水分解产氢反应中,光催化剂的构建更为重要。而载体是常见的
【基金项目】
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国家重点研发计划（2018YFB0604903）； 陕西省重点研发计划（2020ZDLGY11-06）；
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快速的城市化和工业化导致全球能源短缺,大量有害、有毒的化学污染物排放到环境中,为了解决上述环境和能源危机,这就需要对清洁的可再生能源进行研究。在现有的选择中,太阳能转化为化学燃料在最近几十年受到了越来越多科研工作者的青睐,其中,以可见光驱动的半导体光催化水分解产氢技术被认为是同时克服环境污染和全球能源短缺挑战的最有前途的策略之一。在整个光催化水分解产氢反应中,光催化剂的构建更为重要。而载体是常见的负载型光催化剂的重要组成部分,是影响光催化性能的关键因素,因此对载体特性的研究显得更为重要。在本文中,利用不同羟基含量的Al2O3（AO、AOH、AOH200、AOH500和AOH800）作为载体,负载Pt和CdS,分别制备了光催化剂CdS/Pt/AO、CdS/Pt/AOH、CdS/Pt/AOH200、CdS/Pt/AOH500和CdS/Pt/AOH800。在相同条件下,对其光催化水分解产氢性能进行了测试,结果表明,以表面羟基含量较多的AOH做载体制备的CdS/Pt/AOH在可见光照射下,具有最好的光催化活性(2524.99μmol h-1),在460 nm波长下的量子效率高达46.3%。通过物相、形貌、成分和光电化学性能等表征,发现AOH上的OH可以促进光生电子-空穴对的分离和H2O分解产生的O原子的去除,释放出更多的催化活性位点生成H2,抑制H和O原子的重组。利用结构相似的低钠拟薄水铝石（LSPB）和薄水铝石（BS-02）作为载体,负载Pt和CdS,构筑了光催化剂CdS/Pt/LSPB和CdS/Pt/BS-02。产氢活性结果表明,CdS/Pt/LSPB(2553.55μmol h-1)的产氢活性高于CdS/Pt/BS-02(1331.71μmol h-1)。通过对两种载体和所制备的催化剂的物相、成分、形貌以及光电化学性能等的分析研究,发现载体的大比表面积更有利于Pt和CdS纳米颗粒的分散,促进光生电子-空穴对的转移。
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