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锌-铈-镓三金属氧硫化物双功能催化剂:温和条件下的析氢和加氢反应( Zn-Ce-Ga trimetal oxysulfide as a dual-functional catalyst: Hydrogen evolution and hydrogenation reactions in a mild condition )
Girma Sisay Hairus Abdullah Dong-Hau Kuo Worku Lakew Sleshi Fentie
由于当前对清洁能源和安全环境的需求，光催化制氢和绿色化学转化的研究受到了广泛的关注。本文采用简单沉淀法在95℃低温下合成了Ce和Ga共掺杂Zn(O，S),并用XRD、SEM、HRTEM、XPS、EPR、Raman、DRS、PL、EIS、UV-VIS、GC-MS和光电流响应测试对其进行了表征。将所制备的光催化剂用于有毒有机化合物的制氢和加氢。硝基苯(NB)和偶氮苯(AB)是一种有价值的苯胺产品。Ce和Ga在Zn(O，S)中的掺入促进了NB和Ab的析氢和加氢反应。这种显著的增强归因于Ce和Ga掺杂剂的协同效应，它们形成了捕获光生电子的带正电荷的缺陷。阻抗谱(EIS)、瞬态光电流响应和光致发光测量证实，俘获机制改善了光生电荷的分离和转移。15Ce-5Ga-Zn(O，S)在10%乙醇溶液中产氢量最高，为7130μmolgh。此外，NB和AB分别在15 min和30 min内有效地转化为苯胺。通过表面吸附、分子扩散、在氧空位钉扎以及原位生成的H与电子偶联的加氢反应，提出了NB和AB的光催化加氢机理。
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