Co3ZnC@C促进g-C3N4光催化产氢及其机理

doi:10.16088/j.issn.1001-6600.2023070603

广西师范大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (02) : 166 -174. DOI: 10.16088/j.issn.1001-6600.2023070603

Co₃ZnC@C促进g-C₃N₄光催化产氢及其机理

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摘要

光催化产氢技术是实现太阳能到绿色氢能转化的有效途径，然而其实际应用受到高成本、低效率的限制。本文通过简单的沉淀-煅烧法合成一种独特的碳包覆Co₃ZnC纳米颗粒（Co₃ZnC@C）,将其作为助催化剂，与光催化剂g-C₃N₄耦合构建新颖的不含贵金属的复合光催化剂Co₃ZnC@C/g-C₃N₄,并对其结构和形貌进行表征，对其光催化产氢性能进行研究。实验结果表明：Co₃ZnC@C/g-C₃N₄的光催化产氢速率是纯g-C₃N₄的109倍，催化产氢速率大幅提高是因为Co₃ZnC@C作为助催化剂负载在g-C₃N₄的表面，能够促进g-C₃N₄的电荷分离，加快其表面析氢反应速率。该研究拓宽了金属碳化物材料的应用范围，为设计先进的太阳能转换光催化剂提供了新的途径。