具有分级纳米结构的 In2S3/CdIn2S4 在可见光下催化苯甲胺的 氧化偶联反应
具有分级纳米结构的 In2S3/CdIn2S4 在可见光下催化苯甲胺的 氧化偶联反应
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DOI：
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
杨志旺
中科院分区：
文献类型：
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作者：
刘茹雪;何小燕;牛力同;吕柏霖;余菲;张哲;杨志旺
采用以太阳光为能源、半导体材料为催化剂的催化体系将胺类化合物转化为相应的亚胺类化合物的方法是一种理想的有机合成手段. 为了探索这类反应更温和的反应条件及更清晰的反应机理, 本工作以 NH 2 -MIL-68(In)和硫脲为前驱体制备了 In 2 S 3 分级纳米管, 并进一步采用热离子交换的方法制备了 In 2 S 3 /CdIn 2 S 4 纳米管复合材料. 采用粉末 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(UV-vis DRS)、荧光光谱(PL)和电化学阻抗谱(EIS)等分析手段对催化剂的结构、形貌、光电性质等进行了表征. 实验结果显示, In 2 S 3 和 CdIn 2 S 4 间有效异质结降低了 In 2 S 3 /CdIn 2 S 4 复合材料的光生载流子的复合效率, 使 In 2 S 3 /CdIn 2 S 4 具有较高的催化活性. 催化剂的活性测试实验结果证明, In 2 S 3 和 CdIn 2 S 4 间有效异质结和分级结构间的协同作用使In 2 S 3 /CdIn 2 S 4 纳米复合材料可作为一种有效的光催化剂催化氧化苯甲胺的偶联反应. 活性物种捕获实验证明该反应是由光生空穴(h＋ )引发的. 此外, 此研究发现苯甲胺的氧化偶联反应同时可以在氧气或氮气条件下发生, 打破了该反应必须要有氧气参与的束缚, 拓展了苯甲胺氧化偶联反应的适用范围. 循环实验结果显示, 催化剂可循环使用五次, 证明该催化剂具有较好的稳定性.