【期刊】高效析氢的CoAl LDH@Ni-MOF-74 S型异质结 | Trans Tianjin Univ
高效析氢的CoAl LDH@Ni-MOF-74 S型异质结
01
本文亮点
1. 静电自组装合成CoAl LDH@Ni-MOF-74 S型异质结；
2. CoAl LDH@Ni-MOF-74 S型异质能够有效增强电子-空穴对的空间分离与转移。
02
内容简介
金属-有机骨架（MOFs）和层状双氢氧化物（LDHs）因其独特的结构、环境友好性、高氧化还原活性以及过渡金属原子的均匀有效利用等突出特点，被认为是开发高效析氢催化剂最有前途和最有价值的热点材料之一。
在本工作中，基于Ni-MOF-74和CoAl LDH的特殊结构、优异的电学性能和在可见光下增强制氢活性的相反表面电位，将二者偶联，合理设计并成功制备了精细的S型异质结光催化剂CoAl LDH@Ni-MOF-74。
在Ni-MOF-74表面均匀分散地负载了CoAl LDH纳米层。
CoAl LDH@Ni-MOF-74与Ni-MOF-74和CoAl LDH相比，光催化析氢活性更高，主要是因为CoAl LDH@Ni-MOF-74 S型异质结的形成加速了来自Ni-MOF-74导带电子与CoAl LDH价带中空穴的分离，抑制电子空穴的复合。
图文导读
【图1】用于析氢辐照试验的太阳模拟器的反应系统和发射剖面图
【图2】a Ni-MOF-74、b CoAl LDH和c CoAl LDH@Ni-MOF-74的FESEM图像；d CoAl LDH@Ni-MOF-74的TEM图像；e CoAl LDH@Ni-MOF-74的高分辨率TEM图像；f CoAl LDH@Ni-MOF-74的元素分布图
【图3】反应后a CoAl LDH和Ni-MOF-74, b CoAl@MOF-x样品和c CoAl@MOF-2的XRD图谱
【图4】CoAl@MOF-2的XPS能谱：a 测量光谱，b Ni 2p，c Co 2p，d Al 2p
【图5】a CoAl LDH, Ni-MOF-74和CoAl@MOF-2样品的紫外-可见漫反射光谱；b EY, CoAl LDH, Ni-MOF-74和CoAl@MOF-2样品的紫外-可见吸收光谱
【图6】a CoAl LDH, Ni-MOF-74和CoAl@MOF-2样品的析氢活性比较；b CoAl@MOF-x样品的析氢活性比较；c CoAl@MOF-2的稳定性测试；d 不同反应条件下CoAl@MOF-2的析氢活性；e EY, CoAl LDH, Ni-MOF-74和 CoAl@MOF-2样品的稳态荧光光谱；f CoAl LDH和Ni-MOF-74的zeta电位。
【图7】a CoAl LDH, Ni-MOF-74和CoAl@MOF-2电极的光电流响应；b CoAl LDH, Ni-MOF-74,和CoAl@MOF-2电极的LSV曲线；c，d Ni-MOF-74和CoAl LDH 的Mott-Schottky图
文章信息
原文链接
2018年获得北方民族大学化学与化学工程学院学士学位。现为北方民族大学靳治良教授指导的硕士研究生。他目前的研究方向集中在能源和环境应用的光催化剂的设计与合成上。
副教授，硕士生导师，2016年入选中国科学院“西部青年学者”人才工程。他的研究方向包括甲醇合成、甲烷和二氧化碳的转化与利用、煤基下游产品的合成与增值利用。在Applied Catalysis A, Fuel, Catalysis Science &Technology, ACS Catalysis, Journal of Materials Chemistry A等期刊上发表研究论文30余篇。
The scope of Transactions of Tianjin University is intentionally broad that encompasses the multidisciplinary research of Chemistry, Chemical Engineering and Materials Science. It will include the topics such as Solar energy and photovoltaics, Hydrogen production and storage, Fuel cells, CO₂ conversion and storage, Energy storage and conversion materials, Batteries and supercapacitors, Biofuels, New strategies for the clean utilization of coal andoil, etc.
Readership will include energy researchers, chemists, materials scientists, engineers, environmental and analytical scientists from academia and industry.
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