ZnIn2S4/ZnS复合材料的制备与光催化产氢性能

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文章编号： 1672-6987（2021）05-0048-06； DOI： 10.16351/j.1672-6987.2021.05.008

邹晓莉， 许静涵， 宋玉玉， 高宇然， 耿延玲*（青岛科技大学 化学与分子工程学院，山东 青岛 266042)

摘要： 采用一步水热法制备了一系列的ZnIn2S4/ZnS复合光催化剂。对合成样品进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)等表征。结果表明，ZnIn2S4纳米片与ZnS纳米粒子形成了复合异质结构；与ZnIn2S4复合，提高了ZnS的光吸收能力。在可见光激发下，测试了光催化剂的分解水制氢性能。ZnIn2S4与ZnS的物质的量的比为7∶3时，ZnIn2S4/ZnS复合光催化剂(ZZ-3)的光催化活性最高，产氢速率为61255 μmol·（h·g）-1。光致发光(PL)光谱和电化学阻抗(EIS)谱表明，在ZnIn2S4和ZnS的异质结界面上，光生电子-空穴对实现了有效分离，从而提高了光催化产氢性能。

关键词： 硫化铟锌； 硫化锌； 水裂解制氢； 光催化

中图分类号： O 614文献标志码： A

引用格式： 邹晓莉， 许静涵， 宋玉玉， 等. ZnIn2S4/ZnS复合材料的制备与光催化产氢性能［J］. 青岛科技大学学报(自然科学版), 2021, 42(5): 48-53.

ZOU Xiaoli, XU Jinghan, SONG Yuyu, et al. Synthesis and hydrogen evolution properties of ZnIn2S4/ZnS composites［J］. Journal of Qingdao University of Science and Technology（Natural Science Edition), 2021， 42（5）： 48-53.

Synthesis and Hydrogen Evolution Properties of ZnIn2S4/ZnS Composites

ZOU Xiaoli, XU Jinghan, SONG Yuyu, GAO Yuran, GENG Yanling

(College of Chemistry and Molecular Engineering, Qingdao University of Science and Technology,Qingdao 266042, China)

Abstract: Facile one-step hydrothermal method was used to prepareZnIn2S4/ZnS composite photocatalysts.The products werecharacterized by X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM), transmission electron microscopy (TEM), high-resolution transmission electron microscope (HRTEM) and UV-vis diffuse reflectance spectroscopy (DRS).The results proved that ZnIn2S4/ZnS heterojunctionformed successfully and could absorb visible light. The photocatalytic hydrogen production performance of ZnIn2S4/ZnS composites were studied under the excitation of visible light. The composite photocatalyst with the molar ratio of n(ZnIn2S4)∶n(ZnS) of 7∶3 (ZZ-3) showed thehighest activity for hydrogen evolution (61255 μmol·（h·g）-1).The photoluminescence (PL) and the EIS spectrarevealed that effective separation of the photogenerated electron-hole pairsachievedat the interface of ZnIn2S4 and ZnS, leading to the enhancement of the photocatalytic property.

Key words: ZnIn2S4; zinc sulfide; hydrogen evolution from water splitting; photocatalysis

收稿日期： 2020-12-26

基金项目： 国家自然科学基金项目(51772162)；国家级大学生创新创业训练项目（S202010426004）.

作者简介： 邹晓莉(1996—),女,硕士研究生.*通信联系人.