偶氮四酸稀土金属-有机骨架的合成与光催化制氢研究

来源 :哈尔滨理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dk_wow
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金属有机骨架材料(MOFs)是一类由金属离子和有机配体通过配位自组装得到的具有高度有序的多孔材料。具有光吸收利用效率高、比表面积大、孔道结构和能级可调节等优势。有望解决传统半导体光催化剂光吸收利用效率低、光生电子易复合等问题。采用具有光响应的有机物作为配体、稀土元素作为金属离子,利用稀土元素配位数目较多有利于生成稳定的三维MOFs材料优点,构建一类具有优良稳定性的MOFs。本文以有机物3,3′,5,5′-偶氮苯四羧酸为有机配体,通过水热法分别与稀土离子Gd3+和Dy3+反应,构筑得到两种MOFs材料:[Gd2(abtc)(H2O)2(OH)2]·2H2O配合物1[Dy2(abtc)(H2O)2(OH)2]·2H2O配合物2通过X-射线单晶衍射,红外,X-射线粉末衍射(PXRD)对这两个MOFs材料进行了详细的结构表征。结果表明配合物1和2均是三维多孔骨架材料。通过紫外-可见漫反射光谱分析(UV-Vis)确定了MOFs材料的能隙值分别为2.35 e V和2.17 e V,并通过循环伏安法分析(CV)确定了MOFs材料LUMO能级值分别为-1.95 V和-1.74 V。采用热重分析(TG)和p H稳定性分析对MOFs材料的稳定性进行了探究,结果表明配合物1和配合物2在温度低于450°C时可稳定存在;在p H值3-14范围内浸泡48 h后,其骨架结构仍然保持完整。对所制备的MOFs材料进行了光催化水制氢的性能测试。当投入50 mg MOFs催化剂,100 m L水溶液,在牺牲剂浓度为40%时,进行光催化制氢反应。实验结果表明在相同的制氢体系中,配合物1相比配合物2具有更优异的光催化性能,光催化制氢量为7.71μmol h-1。同时这种高效的稳定性光催化剂的成功合成,为构造新型绿色环保催化剂材料提供了新思路。采用Na BH4还原法将贵金属Ag负载到配合物1的表面上,通过X-射线粉末衍射(XRD),X-射线电子能谱(XPS)对所制备的催化剂进行表征分析,结果表明贵金属Ag是以单质的形式负载到MOFs材料表面上的,并且负载后的MOFs材料的骨架结构仍然保持完整。同时通过光致发光光谱(PL),以及交流阻抗谱(EIS)手段对复合催化剂进行表征,可得出以下结论:贵金属Ag负载MOFs复合催化剂的PL光谱的荧光强度低于单一的MOFs材料,充分说明负载之后实现了光生电子和空穴的分离。EIS分析结果表明:复合催化剂有较小的奈圭斯特曲线,说明其具有较快的电子传输速率。同时考察了贵金属Ag负载量对光催化制氢性能的影响,结果表明:当Ag的负载量为1.5%时,复合材料具有最佳的光催化制氢性能,催化制氢量为10.68μmol h-1。相比单独的配合物1的制氢量提高了50%。
其他文献
  鄂北杭锦旗地区位于鄂尔多斯盆地北部,上古生界地层构造复杂,储层非均质性突出,砂体薄且横向变化快。分析该区地质特征,结合地震反射特征,储层地震属性特征,砂体预测,AVO
  地震多尺度古地形恢复以残留厚度恢复法为基础,针对不同的研究对象采取分尺度古地形恢复,即大尺度、小尺度、微尺度恢复法,并综合利用地震地质、测井资料,优选了地震勘探有利
  无井及少井区反演的精度问题一直是储层预测的一个难题.L 油田研究区只有1口探井,目的层为非均质性较强的灰岩储层,常规储层预测很难取得理想效果.本专题利用深度域地震资
  松南F 油层勘探在2011年以前主要以构造岩性油气藏为主要勘探目标,其中90%左右的探明储量属常规油气藏,而在松南F油层剩余资源中95%左右以致密岩性油气藏为主,储层埋藏相对较
会议
1,3-偶极环加成反应是有机合成中非常重要的一类反应,是合成五元吡唑啉杂环的常用方法。吡唑啉杂环结构存在于很多药物中,是具有生物活性多种化合物的母体,吡唑杂环类衍生物
这篇文章提出了一个提高地震数据分辨率的新方法.方法基于假设:地震信号包含所有地下地质结构信息,由于大地滤波作用,信号在传播过程中受大地吸收产生衰减,较高频率的信息衰
  地震波在地下介质中传播时存在能量衰减与速度频散,频散是一种较速度、振幅等对流体更为敏感的属性,反映了地震波速度随频率变化的关系。本文分析了不同储层物性参数对于两
学位
  江陵凹陷经过近几年的勘探开发与再认识,认为江陵凹陷南部具有形成岩性圈闭的有利地质条件。本文针对江陵凹陷南部具有相对平缓的斜坡沉积背景、湖浪作用控制砂体展布和后
  我国东部大多数中、新生代陆相含油盆地大都以薄层砂、泥岩沉积为主,砂岩厚度及其横向变化均较大,而这些储层的厚度远低于常规地震勘探的垂向分辨率。子波分解与重构技术为