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近年来能源危机与环境污染已成为世界性的问题,寻找可再生的清洁能源成为了科学研究迫切需要解决的难题。氢能由于其高储能密度以及燃烧产生的副产物为无害的水,而被认为是一种具有前景的二级能源。地球上的氢元素广泛以水的形式存在,因此研究高效的水裂解产氢方法,不仅是解决当下和未来能源危机的最有效途径之一,同时也能满足保护环境的需求。二维材料与贵金属量子点具有特殊的结构特性和性能优势,是当下光催化水裂解产氢与电催化水裂解产氢领域研究最广泛的材料。其中Pt贵金属具有最好的催化性能,但其储量稀少而且开采成本过高等因素极大限制了其在水裂解产氢等领域的大规模推广应用。另一方面,二维材料种类繁多,性能各异,是构建复合型催化剂的优良载体。因此,本研究基于石墨烯、Mo S2、WS2等二维材料,采用另一种储量相对丰富的过渡金属Pd与之结合,构建了适用于不同产氢方式的复合型催化剂,并研究了它们的催化性能。本文主要研究结果如下:(1)通过原位还原氧化石墨烯与Pd金属前驱体,制备出了还原石墨烯负载的立方形Pd金属纳米颗粒复合物(Pd-r GO),再采用超声复合法将所得复合物与锂离子插层剥离的Mo S2纳米片进行再复合,制得了Mo S2-Pd-r GO三元复合材料。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对该复合物进行表征,结果显示尺寸均一的Pd纳米颗粒均匀地分布在石墨烯与Mo S2片层上。使用三乙醇胺-Eosin Y体系来评价其光催化制氢性能,并通过各种对比试验分析三种前体在光催化制氢中的主要作用。结果表明,该三元复合物的催化性能优于其各个前体,并且具有良好的催化稳定性。对于该三元复合体系,当Mo S2质量比例为5%时表现出最优化的光催化活性,产氢速率达到139.85μmol h-1。(2)首先通过锂离子插层制备得了1T型的WS2二维纳米片,并采用了原位还原的方法一步合成了Pd-WS2复合物。SEM、TEM、XRD分析表明WS2保持了原有的片层结构,且尺寸均一的圆形Pd金属纳米颗粒被均匀分布在片层表面上。将该复材料用于电催化析氢时,展现了优良的催化效果。其过电势为–0.151V,而塔菲尔斜率为121.79 m V/dec,相比于单纯的WS2和Pd具有很大的改善。此外,其循环1000次后析氢效果并没有任何改变,表明该催化剂具有优良的电催化析氢稳定性。