【摘要】：太陽(yáng)能是儲(chǔ)量豐富的清潔能源,而它的開(kāi)發(fā)和利用主要依賴于半導(dǎo)體材料。半導(dǎo)體材料能夠?qū)崿F(xiàn)太陽(yáng)能到電能或化學(xué)能的直接轉(zhuǎn)換,而在光電催化方面,可實(shí)現(xiàn)光電催化降解有機(jī)污染物、光解水產(chǎn)氫、產(chǎn)氧等。但是,半導(dǎo)體材料也存在著不足,如在光照條件下的光生電子-空穴復(fù)合速度快,導(dǎo)致載流子的密度下降,實(shí)際光電轉(zhuǎn)換效率低。多金屬氧酸鹽(簡(jiǎn)稱多酸),作為一類良好的電子接受體,可以捕獲并傳導(dǎo)半導(dǎo)體材料在光照條件下產(chǎn)生的光生電子,這樣就起到了降低光生載流子對(duì)的復(fù)合率,提高光電性能作用。本文以多酸為修飾組分,制備了寬帶隙半導(dǎo)體與多酸的復(fù)合材料,并考察了復(fù)合材料的光導(dǎo)性能和氣敏性能。具體工作如下:1.制備了不同數(shù)目Ti取代型多酸PW_(11)Ti和PW_(10)Ti_2修飾的TiO_2薄膜,并且測(cè)試了其在可見(jiàn)光下光電性能以及氣體傳感性能。結(jié)果表明,多酸的引入,能明顯提高TiO_2的光電轉(zhuǎn)換效率。此外復(fù)合材料展現(xiàn)了良好的對(duì)丙酮?dú)怏w的氣敏性能。其中PW_(11)Ti修飾的TiO_2薄膜,可對(duì)濃度小于50 ppm的丙酮?dú)怏w有較明顯響應(yīng),極大提升了TiO_2薄膜對(duì)丙酮?dú)怏w的傳感性能。2.采用二次水熱法制備了一維ZnO納米棒,并且通過(guò)連續(xù)離子層沉積法制備了CoW_(12)/ZnO和SiW_(11)/ZnO復(fù)合物薄膜。研究了他們?cè)诳梢?jiàn)光下光電催化降解羅丹明B、苯酚等有機(jī)物的效率。結(jié)果表明,二次水熱生長(zhǎng)的ZnO納米棒可提供較多多酸負(fù)載位點(diǎn)和光電催化時(shí)的催化位點(diǎn),CoW_(12)的引入可明顯提高ZnO對(duì)羅丹明B降解效率。相比于單純ZnO納米棒,SiW_(11)/ZnO對(duì)苯酚的降解效率提高了約2.2倍。3.制備了同多酸修飾的TiO_2薄膜,考察了Mo_6O_(19)、Mo_8O_(26)和W_(10)O_(32)對(duì)TiO_2的光電性能的影響,并研究了Mo_8O_(26)對(duì)羅丹明B的吸附性能以及解吸附的條件。結(jié)果表明,同多酸鹽對(duì)TiO_2的光電化學(xué)性能有一定提高。且酸性條件下,5 mg的Mo_8O_(26)對(duì)羅丹明B的吸附效率1分鐘便可達(dá)到98.5%。采用不同解吸附劑進(jìn)行解吸附測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)V_(乙醇)與V_水體積比為4:1時(shí)解吸附效率較高,可達(dá)90%左右。 【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB383.2;TB33

【圖文】：

Fig.2.2 IR spectra of PW12/TiO2(a), PW11Ti /TiO2(b) and PW10Ti2/TiO2(c).2.3.2 XRD 和 UV Vis 結(jié)果分析圖 2.3（a）為純 TiO2和 PW12/TiO2, PW11Ti /TiO2和 PW10Ti2/TiO2納米復(fù)合材 圖像，所有樣品都顯示了與 P25 相同的銳鈦礦晶相和金紅石晶相。這說(shuō)明 T體結(jié)構(gòu)保留在納米復(fù)合材料中。紫外-可見(jiàn)漫反射光譜是一種分析半導(dǎo)體材料重要的手段。圖 2.3（b）是純 TiO2和 PW12/TiO2, PW11Ti /TiO2和 PW10Ti2/T合材料的紫外-可見(jiàn)漫反射光譜。從光譜可見(jiàn)，所有樣品在紫外區(qū)域都具有寬。

Fig.2.5 SEM image of bridging-gap..6 展示了 TiO2以及 POMs/TiO2復(fù)合物的薄膜表面形貌的掃描電鏡照，復(fù)合物薄膜展現(xiàn)了與純 TiO2相似的形貌特征，所有的薄膜表面都球形或顆粒狀納米結(jié)構(gòu)組成，粒子直徑約為 50 nm。

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本文編號(hào)：2712177