g-C3N4-CdS-NiS2复合纳米管的制备及可见光催化分解水制氢

摘要

cqvip:光生电子-空穴对的快速复合是导致半导体光催化剂性能不佳的重要因素之一,构建异质结是分离光生电子-空穴对的有效方法。结合热缩合和两步水热反应构建了g-C3N4-CdS-NiS2复合纳米管,并进一步研究了在可见光照射下不同CdS含量的g-C3N4-CdS-NiS2分解水制氢的光催化性能。结果表明,当CdS含量为10%(质量)时,三元复合物的产氢速率最高(50.9μmol·h−1),是纯g-C3N4纳米管的25倍,是g-C3N4-CdS和g-C3N4-NiS2二元复合物的11倍。而且,经过五次循环光催化反应后,产氢速率保持不变。光催化制氢性能的提高主要源于g-C3N4、CdS与NiS2形成的异质结促进光生电子和空穴的迁移及电子-空穴对的分离。