[Article]物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao )Acta Phys.鄄Chim.Sin .,2007,23(12)：1899-1904December Received:June 25,2007;Revised:September 19,2007;Published on Web:October 11,2007.∗Corresponding author.Email:sun@;Tel:+8625⁃52090621.江苏省高技术研究基金(BG2005034)和教育部高等学校博士点科研基金(20030286012)资助项目ⒸEditorial office of Acta Physico ⁃ChimicaSinicaPt/TiO 2光催化分解水制氢刘福生1,2吉仁2吴敏1孙岳明1,∗(1东南大学化学化工学院,南京210096;2南京林业大学化学与材料科学系,南京210037)摘要：用敏化剂N ,N ′⁃二(4⁃吡啶基)⁃3,4,9,10⁃苝四羧酸二酰亚胺(DPPBI)敏化Pt/TiO 2,得到光催化剂DPPBI/Pt/TiO 2,用红外光谱(IR)、紫外⁃可见漫反射光谱(UV ⁃Vis DRS)、扫描电子显微镜(SEM)、X 射线光电子能谱(XPS)和X 射线衍射(XRD)技术对产物进行了表征.结果表明,DPPBI/Pt/TiO 2中的TiO 2为锐钛矿型,Pt 高度分散于TiO 2表面,DPPBI 被吸附在Pt/TiO 2表面.用DPPBI/Pt/TiO 2进行可见光催化分解水制氢的研究结果表明,光催化剂的组成为0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2,催化剂用量为0.8g ·L -1,反应液为250mL,KI 的浓度为0.2mol ·L -1,300W 氙灯冷光源可见光照射8h 时,产氢速率为6.69μmol ·h -1·g -1.关键词：苝;染料;光催化剂;制氢中图分类号：O643Hydrogen Production from Water Splitting Using Perylene Dye 鄄Sensitized Pt/TiO 2PhotocatalystLIU Fu ⁃Sheng 1,2JI Ren 2WU Min 1SUN Yue ⁃Ming 1,∗(1School of Chemistry and Chemical Engineering,Southeast University,Nanjing 210096,P.R.China ;2Department of Chemistry and Materials Science,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,P.R.China )Abstract ：The photocatalyst (DPPBI/Pt/TiO 2)was prepared using N ,N ′⁃di(4⁃pyridyl)⁃3,4,9,10⁃perylene tetracarboxylic acid bisimide (DPPBI)sensitized Pt/TiO 2and characterized by infrared spectroscopy(IR),UV ⁃Vis diffuse reflectance spectroscopy (UV ⁃Vis DRS),scanning electron microscopy(SEM),X ⁃ray photoelectron spectroscopy(XPS),and X ⁃ray diffraction (XRD).The results of characterization showed that the crystal form of TiO 2was anatase,Pt was highly dispersed on the surface of TiO 2and DPPBI was adsorbed on the surface of Pt/TiO 2in DPPBI/Pt/TiO 2.Hydrogen production from water splitting using photocatalyst (DPPBI/Pt/TiO 2)was studied.It has been found that the rate of hydrogen evolution reaches 6.69μmol ·h -1·g -1under visible light irradiation for 8h with 300W Xe ⁃lamp cold light source when 250mL reactive liquid contains 0.8g ·L -1photocatalyst (0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2)and 0.2mol ·L -1KI.Key Words ：Perylene;Dye;Photocatalyst;Hydrogen production自Fujishima 等[1]报道用紫外光照射TiO 2半导体光解水制得氢气和氧气以来,光催化分解水制氢一直是一个十分活跃的研究领域.已有许多关于半导体材料的光催化分解水制氢性能的研究报道,如TiO 2[2,3]、RuO 2[4]、ZnO [5]、Fe 2O 3[6]、CdS [7]、SrTiO 3[8]、CoO/SrTiO 3[9]、NiO/SrTiO 3[10]和Sr 3Ti 2O 7[11]等.与其它半导体相比,TiO 2具有稳定性高、耐光腐蚀、耐化学腐蚀、难溶、环境友好、资源丰富和应用成本低等特点,是最有应用前景的光催化剂之一[12].由于TiO 2的带隙高达3.2eV,只能吸收紫外光分解水制氢,不能将可见光转化为化学能.而到达地面的太阳辐射能中紫外光能仅占4%左右,可见光能却高达约50%,用太阳光作光源辐射TiO 2进行光催化分解水制氢的效率极低,不可能达到实际应用的目的.因此,合理利1899Acta Phys.鄄Chim.Sin.,2007Vol.23用TiO2宽带隙半导体对电子⁃空穴对良好的分离作用,与能有效吸收可见光的有机半导体(染料)相结合,是有效利用可见光实现光催化分解水制氢的有效途径之一.现有的研究报道中,用于敏化TiO2的染料有部花青、香豆素[13]、[Ru(4,4′⁃dicarboxy2,2′⁃bipyridine)2(2,3⁃bis⁃(2′⁃pyridyl)⁃quinoxaline)]2+(简记为[Ru(dcbpy)2(dpq)]2+)[14]、偶氮染料[15]等.苝类染料敏化TiO2光催化分解水制氢的研究鲜见报道.苝类化合物是一类光热稳定性和耐久性好,光谱吸收范围宽,光电转换效率高的有机半导体材料,在可见光区的吸收峰位于450-600nm范围内,广泛应用于颜料和染料[16]、液晶材料[17]、太阳能电池材料[18,19]、光电导材料[20]、电致发光材料[21]、激光染料[22]等领域.本文用N,N′⁃二(4⁃吡啶基)⁃3,4,9,10⁃苝四羧酸二酰亚胺(DPPBI)敏化Pt/TiO2,制备了光催化剂DPPBI/Pt/TiO2,用红外光谱(IR)、紫外⁃可见漫反射光谱(UV⁃Vis DRS)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)对产物进行了表征,并进行了光催化分解水制氢的研究.1实验部分1.1仪器和试剂Bruker⁃VETERX70IR型红外光谱仪(德国Bruker 公司,KBr压片);Shimadzu⁃UV⁃2450型紫外⁃可见分光光度计(日本岛津公司);D8ADVANCE型X射线衍射仪(德国Bruker公司),Cu Kα为射线源,λ为0.15406nm,管电流为30mA,管电压为40kV,扫描范围2θ为20°-80°,扫描速率为0.1(°)·s-1;X射线光电子能谱仪(XPS,Thermo ESCALAB250),单色Al Kα(hν=1486.6eV),功率150W,X射线束斑(500滋m),能量分析器固定透过能为20eV;SEM(菲利浦扫描电镜SEM505,离子溅射仪为日立IB⁃5);SP⁃3420型气相色谱仪(北京瑞利分析仪器有限责任公司),氮气为载气,固定相为porapak Q(聚苯乙烯型色谱固定相Q),热导池检测.纳米TiO2(上海汇精亚纳米新材料有限公司,锐钛矿型).N,N′⁃二(4⁃吡啶基)⁃3,4,9,10⁃苝四羧酸二酰亚胺(化合物I)为自制产品[23],结构如图1所示. 1.2光催化分解水制氢1.2.1光催化剂的制备TiO2负载Pt制备Pt/TiO2:将5g纳米TiO2加入到100mL体积比为10∶1的乙醇水溶液中,加入质量分数为1%的H2PtCl6·6H2O乙醇溶液1-10g,强力搅拌下紫外灯(1kW)照射1h,真空加热脱除溶剂干燥得到的固体粉末,再在450℃焙烧6h,冷却后研磨得到Pt含量一定的Pt/TiO2粉末.用化合物I作敏化剂敏化Pt/TiO2制备光催化剂(DPPBI/Pt/TiO2):将50-350g质量分数为0.002%的化合物I的硫酸溶液,加入5g Pt/TiO2粉末,用超声波分散30min后,搅拌下缓慢滴加40%的H2SO4水溶液,直至取样离心分离液相无色.砂心漏斗抽滤并用二次蒸馏水洗涤至滤液呈中性,滤饼在130℃真空干燥后研磨得DPPBI含量一定的粉末状光催化剂DPPBI/Pt/TiO2.1.2.2光催化分解水制氢反应及氢气检测光催化分解水制氢反应器的容积为250mL,侧面带有直径为50mm的石英玻璃窗口.在反应器中加入0.05-0.3g光催化剂、0.05mol的KI和250 mL二次蒸馏水,搅拌下通氮气置换溶解在反应体系中的氧气1h,在磁力搅拌器搅拌下,光催化剂粉状颗粒悬浮于反应液中.用300W氙灯冷光源(红外被反光碗和滤光镜除去)照射进行光催化分解水制氢反应,产生的氢气从顶端排出进入气体收集器.气体用气相色谱仪分析.2结果与讨论2.1光催化剂表征2.1.1XRD分析图2为TiO2、0.4%Pt/TiO2和0.1%DPPBI/0.4% Pt/TiO2的XRD谱图.结果表明,TiO2、0.4%Pt/TiO2和0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO2均在2θ为25.25°左右有锐钛矿型特征衍射峰,其余各衍射峰的位置与锐钛矿型TiO2X射线衍射标准图谱的位置完全一致,即TiO2与0.4%Pt/TiO2和0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO2中的TiO2均为单一的锐钛矿型.说明TiO2经负载Pt、焙烧、染料敏化、烘干等过程,晶型未发生变化;图1N,N′⁃二(4⁃吡啶基)⁃3,4,9,10(化合物I)Fig.1The structure of N,N′⁃di(4⁃pyridyl)⁃3,4,9,10⁃perylene tetracarboxylic acid bisimide(compound I)1900No.12刘福生等：苝染料敏化Pt/TiO 2光催化分解水制氢同时,在Pt/TiO 2和DPPBI/Pt/TiO 2的XRD 谱图中,没有出现Pt 晶体相的衍射峰.根据Scherrer 公式D =K λ/βcos θ(D 为晶粒尺寸,K 为Scherrer 常数,λ为X 射线波长,β为最强衍射峰的积分半高宽度,θ为衍射角)和最强衍射峰的积分半高宽度,计算得到TiO 2、0.4%Pt/TiO 2、0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2的晶胞粒径分别为9.9、17.3、17.4nm.计算结果表明,TiO 2经负载Pt 、焙烧过程后,晶胞粒径增大;0.4%Pt/TiO 2经染料敏化、烘干过程后,TiO 2的晶胞粒径几乎没变.2.1.2XPS 分析图3是0.4%Pt/TiO 2的Pt 4f 的XPS 谱图.可以看出,Pt 4f 7/2和Pt 4f 5/2的结合能(E b )分别为70.55和74.20eV,与标准谱图值的结合能70.9eV(Pt 4f 7/2)和74.25eV (Pt 4f 5/2)很接近,表明TiO 2表面的Pt 晶粒是以Pt 0价态存在.由于0.4%Pt/TiO 2和0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2的XRD 谱图中没有出现Pt 晶体相的衍射峰,而XPS 分析结果表明TiO 2表面的Pt 晶粒是以Pt 0价态存在,说明Pt 高度分散于TiO 2表面.由于Pt 的含量低,Pt 0的信号并不强.2.1.3SEM 分析图4是TiO 2、0.4%Pt/TiO 2、0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2的SEM 图.由图4可见,TiO 2、0.4%Pt/TiO 2和0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2的颗粒分布均匀,在TiO 2用光还原和热分解相结合的方法负载Pt 制得0.4%Pt/TiO 2,再用DPPBI 敏化0.4%Pt/TiO 2制得0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2光催化剂的过程中,颗粒粒径有所增加,但颗粒粒径和形貌变化不明显.2.1.4UV 鄄Vis DRS 分析图5是TiO 2、0.4%Pt/TiO 2、0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2的UV ⁃Vis DRS.可以看出,TiO 2、0.4%Pt/TiO 2和0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2在紫外区均有强吸收,而且吸收峰的位置没有明显差异,表明TiO 2经负载Pt 、450℃焙烧、染料敏化和干燥等处理过程后,在紫外区的光吸收性能没有明显变化,TiO 2的禁带宽度保持不变;TiO 2和0.4%Pt/TiO 2在可见光区无吸收,而0.4%Pt/TiO 2经染料敏化后所得到的0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2在400-600nm 范围内有敏化剂化合物I 的较强吸收带,表明Pt/TiO 2经敏化剂化合物I 敏化后,光谱响应范围拓宽到了可见光区.2.1.5IR分析图2TiO 2(a)、0.4%Pt/TiO 2(b)和0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2(c)的XRD 谱图Fig.2The XRD patterns of TiO 2(a),0.4%Pt/TiO 2(b),and 0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2(c)图30.4%Pt/TiO 2的Pt 4f 的XPS 谱图Fig.3XPS spectrum of Pt 4f of 0.4%Pt/TiO2图4TiO 2(a)、0.4%Pt/TiO 2(b)和0.1%S/0.4%Pt/TiO 2(c)的SEM 图Fig.4SEM photographs of TiO 2(a),0.4%Pt/TiO 2(b)and 0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2(c)1901Acta Phys.鄄Chim.Sin.,2007Vol.23图6是TiO 2、0.4%Pt/TiO 2和0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2的红外光谱图.可以看出,TiO 2(a)、0.4%Pt/TiO 2(b)和0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2(c)在3400cm -1附近均有宽吸收峰,是表面羟基O —H 键伸缩振动的吸收峰,与毛细孔水和表面吸附水有关,但吸收峰的强度按a 、b 、c 的顺序依次减弱,说明TiO 2经过负载Pt 和DPPBI 敏化后,表面吸水性能依次降低.谱线(a)、(b)和(c)中,在1630cm -1附近的吸收峰为TiO 2表面吸附水的H —O —H 键之间的弯曲振动吸收峰.谱线(a)、(b)、(c)中,在1000cm -1以下均有一个宽吸收峰,为TiO 2晶体表面O —Ti —O 键伸缩振动和弯曲振动吸收峰,这是TiO 2晶体的特征振动吸收峰,但吸收峰的强度按a 、b 、c 的顺序依次减弱的同时,吸收峰有红移现象.0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2除上述吸收峰以外,在1607.5cm -1处的吸收峰为环状酰亚胺中C ‗O 伸缩振动的特征吸收峰,1363.3cm -1处出现的吸收峰为C —N 伸缩振动吸收峰,1149.2cm -1和1057.2cm -1为苝分子中C —H 的面内摇摆弯曲振动吸收峰,说明DPPBI 分子被吸附在Pt/TiO 2表面.2.2光催化分解水制氢2.2.1Pt/TiO 2中Pt 的质量分数对产氢速率的影响图7所示为Pt/TiO 2中Pt 的质量分数对产氢速率的影响.结果显示,随着Pt/TiO 2中w (Pt)的增加,产氢速率增加;当Pt/TiO 2中w (Pt)增加到0.4%时,产氢速率达到最大值,为6.69μmol ·h -1·g -1;Pt/TiO 2中w (Pt)进一步增加,产氢速率则减小.这是由于随着Pt/TiO 2中w (Pt)的增加,TiO 2表面高度分散的Pt 颗粒数增加,Pt 金属粒子捕获电子的能力随之增强,光催化剂的活性增加,因而产氢速率也逐渐增大.当Pt/TiO 2中w (Pt)增加到0.4%时,Pt 金属粒子捕获电子的能力最强,光催化剂的活性最高,产氢速率达到最大值.随着Pt/TiO 2中w (Pt)进一步增加,光催化剂表面被过多的金属Pt 粒子覆盖,Pt 成为电子⁃空穴复合中心的可能性增加,对光的反射和散射作用也增大,使光催化剂粒子对光的吸收能力降低,光催化剂的活性降低,因此产氢速率降低.2.2.2DPPBI/0.4%Pt/TiO 2中DPPBI 的质量分数对产氢速率的影响图8是DPPBI/0.4%Pt/TiO 2中DPPBI 的质量分数(w (DPPBI))与产氢速率的关系曲线.从图8可以看出,DPPBI/0.4%Pt/TiO 2中w (DPPBI)从0.02%增加到0.1%,产氢速率随之增加,w (DPPBI)为0.1%时,产氢速率达到最大值,w (DPPBI)从0.1%增加到0.14%,产氢速率下降.因此DPPBI/0.4%Pt/TiO 2中DPPBI 的最佳值为0.1%.由于DPPBI 的禁带宽度比较窄,图5TiO 2(a)、0.4%Pt/TiO 2(b)和0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2(c)的紫外可见漫反射光谱图Fig.5UV 鄄Vis diffuse reflection spectra of TiO 2(a),0.4%Pt/TiO 2(b),and 0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2(c)图6TiO 2(a)、0.4%Pt/TiO 2(b)和0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2(c)的红外光谱Fig.6IR spectra of TiO 2(a),0.4%Pt/TiO 2(b)and0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2(c)图7Pt/TiO 2中Pt 的质量分数(w (Pt))对产氢速率的影响Fig.7The effect of percentage of platinum in Pt/TiO 2(w (Pt))on the rate of hydrogen generationphotocatalyst amount of 0.1%DPPBI/Pt/TiO 2:0.8g ·L -1;c (KI):0.2mol ·L -1;visible light irradiation time with 300W Xe ⁃lamp:8h;volume of react liquid:250mL1902No.12刘福生等：苝染料敏化Pt/TiO 2光催化分解水制氢DPPBI 吸收光子产生电子⁃空穴对后,DPPBI 导带上的电子如不能立即注入到TiO 2导带上,光生电子⁃空穴对则容易复合,因此,DPPBI 导带上的电子注入到TiO 2导带上的效率直接影响产氢速率.在DPPBI/0.4%Pt/TiO 2中w (DPPBI)较低时,0.4%Pt/TiO 2表面吸附的DPPBI 分子层厚度随着w (DPPBI)的增加而增加,不仅对光的吸收效率增加,而且,光生电子能有效注入到TiO 2导带,产氢速率增加,并在w (DPPBI)=0.1%时产氢速率达到最大值.当w (DPPBI)>0.1%时,由于DPPBI 分子层厚度超过最佳值,DPPBI/0.4%Pt/TiO 2表面的DPPBI 分子吸收光子产生的电子,需要越过过厚的DPPBI 分子层才能注入到TiO 2导带,注入效率降低,光生电子⁃空穴对的复合增加,产氢速率降低.2.2.3光催化分解水产氢曲线图9是0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2与0.4%Pt/TiO 2的用量分别为0.8g ·L -1,反应液为250mL,KI 浓度为0.2mol ·L -1,300W 氙灯冷光源可见光照射的条件下,0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2和0.4%Pt/TiO 2的可见光催化分解水产氢曲线.从图9可以看出,在72h 内,0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2可见光催化分解水的产氢量与光照时间基本呈线性关系,表明在所述实验条件下,0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2的光催化性能稳定.而0.4%Pt/TiO 2无氢气产生,表明0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2的产氢效果系由N ,N ′⁃二(4⁃吡啶基)⁃3,4,9,10⁃苝四羧酸二酰亚胺化合物I 的敏化作用所致.当I -被氧化成I 2和H +被还原成H 2时,反应液的pH 值应当有所变化,但由于I -被氧化成I 2和H +被还原成H 2的量很小,所以,反应液的pH 值无明显变化.2.3光催化分解水制氢反应机理Abe 等[13]以I -为电子给体,对部花青和香豆素染料(敏化剂)分别敏化Pt/TiO 2光催化分解水制氢进行了研究,给出了反应机理.本文所用的反应体系与Abe 等[13]所研究的反应体系相似,不同之处在于选用的染料不同.因此,化合物I 敏化Pt/TiO 2光催化分解水制氢遵从的反应机理应当与Abe 给出的反应机理相似.参照Abe 所述机理,本文反应体系机理可推断为(1)基态敏化剂DPPBI 分子吸收可见光成为激发态DPPBI ∗.DPPBI+h 淄➝DPPBI ∗(1)(2)激发态分子价带上的电子跃迁到导带形成电子⁃空穴对(h +⁃e -),然后,敏化剂分子导带上的电子再注入到TiO 2导带.DPPBI ∗➝DPPBI ++e -(CB)(2)(3)TiO 2导带上的电子传递到负载的金属Pt 粒子上.e -(CB)➝e -(Pt)(3)(4)在金属Pt 粒子一端发生H +还原生成H 2的反应.e -(Pt)+H +➝1/2H 2(4)(5)在DPPBI 一端发生I -氧化生成I 2的反应,I 2与I -形成I -3.DPPBI ++I -➝DPPBI+1/2I 2(1/2I -3)(5)染料敏化Pt/TiO 2可见光催化分解水制氢反应图8DPPBI/0.4%Pt/TiO 2中DPPBI 的质量分数(w (DPPBI))对产氢速率的影响Fig.8The effect of percentage of DPPBI in DPPBI/0.4%Pt/TiO 2(w (DPPBI))on the rate ofhydrogen generationphotocatalyst amount of DPPBI/0.4%Pt/TiO 2:0.8g ·L -1;c (KI):0.2mol ·L -1;visible light irradiation time with 300WXe ⁃lamp:8h;volume of react liquid:250mL图90.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2和0.4%Pt/TiO 2的产氢曲线Fig.9The H 2generation curves of 0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2and 0.4%Pt/TiO 20.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2:0.8g ·L -1;[KI]:0.2mol ·L -1;visible light irradiation time with 300W Xe ⁃lamp;volume of react liquid:250mL1903Acta Phys.⁃Chim.Sin.,2007Vol.23的机理可以用图10表示.3结论1)用N ,N ′⁃二(4⁃吡啶基)⁃3,4,9,10⁃苝四羧酸二酰亚胺(DPPBI)作为敏化剂敏化Pt/TiO 2,得到光催化剂DPPBI/Pt/TiO 2,用IR 、UV ⁃Vis DRS 、SEM 、XPS 和XRD 对其进行了表征.在0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2中,TiO 2为单一的锐钛矿型,Pt 晶粒以Pt 0价态存在,Pt 高度分散于TiO 2表面,DPPBI 被吸附在Pt/TiO 2表面.0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2的光谱响应范围拓宽到了可见光区.2)光催化分解水制氢研究结果表明,所制备的光催化剂DPPBI/Pt/TiO 2具有可见光光催化分解水制氢的能力,当光催化剂的组成为0.1%DPPBI/0.4%Pt/TiO 2,光催化剂的用量为0.8g ·L -1,反应液250mL,KI 浓度为0.2mol ·L -1,300W 氙灯冷光源可见光照射8h,产氢速率为6.69μmol ·h -1·g -1.References1Fujishima,A.;Honda,K.Nature,1972,238:372Yin,S.;Wu,J.H.;Aki,M.;Sato,T.International Journal of Inorganic Materials,2000,2:3253Li,Y.X.;L ü,G.X.;Li,S.B.;Dong,L.H.Acta Phys.⁃Chim.Sin.,2003,19(4):329[李越湘,吕功煊,李树本,董禄虎.物理化学学报,2003,19(4):329]4Dhere,N.G.;Jahagirdar,A.H.Thin Solid Films,2005,480-481:4625Aroutiounian,V.M.;Arakelyan,V.M.;Shahnazaryan,G.E.Solar Energy,2005,78:5816Gondal,M.A.;Hameed,A.;Yamani,Z.H.;Suwaiyan,A.Applied Catalysis A :General ,2004,268:1597Yamada,S.;Nosaka,A.Y.;Nosaka,Y.Journal of Electroanalytical Chemistry,2005,585:1058Wagner,F.T.;Ferrer,S.;Somorjai,G.A.Surface Science,1980,101(1-3):4629Wang,G.Y.;Wang,Y.J.;Zhao,X.Q.;Song,B.J.Acta Phys.⁃Chim.Sin.,2005,21(1):84[王桂赟,王延吉,赵新强,宋宝俊.物理化学学报,2005,21(1):84]10Zou,J.J.;Liu,C.J.Acta Phys.⁃Chim.Sin.,2006,22(8):926[邹吉军,刘昌俊.物理化学学报,2006,22(8):926]11Jeong,H.;Kim,T.;Kim,D.;Kim,K.International Journal of Hydrogen Energy,2006,31:114212Ni,M.;Leung,M.K.H.;Leung,D.Y.C.;Sumathy,K.Renewable and Sustainable Energy Reviews,2007,11:40113Abe,R.;Sayama,K.;Arakawa,H.Journal of Photochemistry and Photobiology A :Chemistry ,2004,166:11514Dhanalakshmi,K.B.;Latha,S.;Anandan,S.;Maruthamuthu,P.International Journal of Hydrogen Energy,2001,26:66915Patsoura,A.;Kondarides,D.I.;Verykios,X.E.Applied Catalysis B :Environmental ,2006,64:17116Fan,L.Q.;Xu,Y.P.;Tian,H.Tetrahedron Letters,2005,46:444317Kim,J.Y.;Chung,I.J.;Kim,Y.C.;Yu,J.W.Chemical Physics Letters,2004,398:36718Takahashia,K.;Nakajima,I.;Imoto,K.;Yamaguchi,T.;Komura,T.;Murata,K.Solar Energy Materials &Solar Cells,2003,76:11519Wang,S.;Li,Y.L.;Du,C.M.;Shi,Z.Q.;Xiao,S.X.;Zhu,D.B.;Gao,E.Q.;Cai,S.M.Synthetic Metals,2002,128:29920Jung,J.;Rybak,A.;Slazak,A.;Bialecki,S.;Miskiewicz,P.;Glowacki,I.;Ulanski,J.;Rosselli,S.;Yasuda,A.;Nelles,G.;Tomovic ′,Ž.;Watson,M.D.;M üllen,K.Synthetic Metals,2005,155:15021Matsui,M.;Wang,M.X.;Funabiki,K.;Hayakawa,Y.;Kitaguchi,T.Dyes and Pigments,2007,74:16922Fukuda,M.;Kodama,K.;Mito,K.Japanese Journal of AppliedPhysics,Part 2:Letters ,2001,40(5):44023Liu,F.S.;Sun,Y.M.;Wu,M.;Dai,X.The derivatives andsynthetic method of N ,N ′⁃di(4⁃pyridyl)⁃3,4,9,10⁃perylene tetracar ⁃boxylic acid bisimide.Chinese Patent,ZL200510094849.0.2005[刘福生,孙岳明,吴敏,戴霞.N ,N ′⁃二吡啶基⁃3,4,9,10⁃苝四甲酰二亚胺衍生物及其合成方法.中国专利,ZL200510094849.0.2005]图10Pt/TiO 2光催化分解水制氢反应机理Fig.10mechanism of hydrogen production fromwater splitting using perylene dye 鄄sensitizedPt/TiO 2photocatalystCB:conduction band;VB:valence band;DPPBI:sensitizer molecule;DPPBI ∗:excitation of sensitizer molecule;LUMO:lowest unoccupiedmolecular orbital;HOMO:highest occupied molecular orbital1904。
