高效光催化分解水产氢Ni2P/Cd0.5Zn0.5S复合材料的共催化效应

采用沉淀-水热法和低温热磷化法分别制备了Cd0.5Zn0.5S纳米颗粒和Ni2P纳米片,利用超声空化效应合成了价格低廉、分散良好、高效的非贵金属磷化物助催化的Ni2P/Cd0.5Zn0.5S复合材料.通过XRD、SEM、UV-vis、PL以及电化学测试等手段进行了表征测试.以Na2S-Na2SO3为牺牲剂,在可见光(λ≥420 nm)照射下对样品的光催化分解水产氢性能进行评价.结果表明,Ni2P显著提高了Cd0.5Zn0.5S的光催化产氢活性.当Ni2P含量为10％ 时,复合材料的光催化产氢速率达到19.133 mmol/(g·h),为Cd0.5Zn0.5S产氢速率[7.865 mmol/(g·h)]的2.4倍,且七次光催化循环实验后的产氢速率仍为初始值的91％.这可以归因于复合材料在具有更好的光吸收性能和较低的禁带宽度的同时,Ni2P为Cd0.5Zn0.5S提供的活性中心和界面效应有效地促进了光生载流子的有效分离和快速迁移.