隨著能源緊缺和環(huán)境問題的日趨嚴峻,人們迫切需要尋求環(huán)境友好的新型能源來解決上述問題。自從1972年Fujishima（藤島）和Honda（本田）首次發(fā)現(xiàn)使用紫外光照射n型半導體TiO₂光電陽極可以催化分解水的現(xiàn)象以來,太陽光激發(fā)下的光催化分解水制備可再生的氫能吸引了廣泛關(guān)注。近年來,研究人員報道了利用化合物半導體CuIn S₂制備氫氣。CuIn S₂為直接帶隙p型半導體材料,其禁帶寬度為1.5 e V,光吸收系數(shù)達到10⁴ cm^-1,相比較TiO₂能夠大幅度拓寬太陽光光譜的吸收范圍,是一種理想的光催化制氫材料。然而,CuInS₂光催化制氫的效率還較低,提高其制氫效率成為當前研究重點。本論文提出一種新的提高CuInS₂制氫轉(zhuǎn)換效率的方法,其思路基于利用n型半導體與p型CuInS₂半導體材料之間形成pn異質(zhì)結(jié)構(gòu),這種方法可以有效實現(xiàn)對CuInS₂微粒表面的性質(zhì)剪裁,提高Cu... 

【文章來源】：上海師范大學上海市

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 半導體光解水制氫的原理與反應效率
        1.2.1 半導體光解水制氫的原理
        1.2.2 光催化劑和光電極需要滿足的條件
        1.2.3 光催化產(chǎn)氫的評價體系
2納米材料光解水制氫的研究現(xiàn)狀">    1.3 CuInS₂納米材料光解水制氫的研究現(xiàn)狀
    1.4 研究目標
    1.5 選題意義及研究內(nèi)容
第2章 實驗及表征方法
    2.1 實驗試劑與儀器
    2.2 表征分析方法
        2.2.1 X射線衍射分析（XRD）
        2.2.2 拉曼光譜分析（Raman）
        2.2.3 紫外可見吸收分析（UV-Vis）
        2.2.4 場發(fā)射掃描電子顯微鏡（FE-SEM）
        2.2.5 透射電子顯微鏡（TEM）
    2.3 光催化制氫研究
2基異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的制備與制氫性能研究">第3章 納米級CuInS₂基異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的制備與制氫性能研究
    3.1 引言
    3.2 制備工藝與建構(gòu)物理模型
2基異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米晶的微觀結(jié)構(gòu)與性能調(diào)控">    3.3 納米級CuInS₂基異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米晶的微觀結(jié)構(gòu)與性能調(diào)控
2/CdS核殼異質(zhì)結(jié)的微觀結(jié)構(gòu)與性能調(diào)控">        3.3.1 CuInS₂/CdS核殼異質(zhì)結(jié)的微觀結(jié)構(gòu)與性能調(diào)控
2/In₂S₃核殼異質(zhì)結(jié)的微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控">        3.3.2 CuInS₂/In₂S₃核殼異質(zhì)結(jié)的微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控
2/ZnS核殼異質(zhì)結(jié)的微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控">        3.3.3 CuInS₂/ZnS核殼異質(zhì)結(jié)的微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控
2/XS異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米晶的結(jié)構(gòu)、性能的分析與比較">        3.3.4 CuInS₂/XS異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米晶的結(jié)構(gòu)、性能的分析與比較
2基異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米晶光催化產(chǎn)氫活性與機理探究">    3.4 納米級CuInS₂基異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米晶光催化產(chǎn)氫活性與機理探究
2/XS（X=Cd、Zn、In）異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米晶光催化產(chǎn)氫活性研究">        3.4.1 CuInS₂/XS（X=Cd、Zn、In）異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米晶光催化產(chǎn)氫活性研究
2/XS（X=Cd、Zn、In）異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米晶光催化產(chǎn)氫機理探究">        3.4.2 CuInS₂/XS（X=Cd、Zn、In）異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米晶光催化產(chǎn)氫機理探究
    3.5 本章小結(jié)
2基異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的制備與制氫性能研究">第4章 微納米級CuInS₂基異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的制備與制氫性能研究
    4.1 引言
    4.2 制備工藝
2基異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米晶的微觀結(jié)構(gòu)與性能調(diào)控">    4.3 微納米級CuInS₂基異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米晶的微觀結(jié)構(gòu)與性能調(diào)控
2結(jié)構(gòu)與形成機理">        4.3.1 振蕩法探究微納米晶CuInS₂結(jié)構(gòu)與形成機理
2結(jié)構(gòu)形貌與吸收特性">        4.3.2 球磨法探究微納米晶CuInS₂結(jié)構(gòu)形貌與吸收特性
2微納米晶的結(jié)晶影響">        4.3.3 熱退火溫度對CuInS₂微納米晶的結(jié)晶影響
2/TiO₂異質(zhì)結(jié)構(gòu)微納米晶的結(jié)構(gòu)與性能調(diào)控">        4.3.4 CuInS₂/TiO₂異質(zhì)結(jié)構(gòu)微納米晶的結(jié)構(gòu)與性能調(diào)控
2基異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米晶光催化產(chǎn)氫活性與機理探究">    4.4 微納米級CuInS₂基異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米晶光催化產(chǎn)氫活性與機理探究
2/TiO₂異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米晶光催化產(chǎn)氫活性研究">        4.4.1 CuInS₂/TiO₂異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米晶光催化產(chǎn)氫活性研究
2/TiO₂異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米晶光催化產(chǎn)氫機理探究">        4.4.2 CuInS₂/TiO₂異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米晶光催化產(chǎn)氫機理探究
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 進一步工作的展望
參考文獻
附錄A
攻讀學位期間參與的科研項目
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]太陽能光催化分解水制氫體系能量轉(zhuǎn)換效率及量子產(chǎn)率的實驗測定與計算[J]. 張耀君,郭烈錦,延衛(wèi),趙亮,楊鴻輝,李明濤,許云波.  太陽能學報. 2006(11)

博士論文
[1]CuInS2和Cu2ZnSnS4的結(jié)構(gòu)調(diào)控與可見光催化制氫性能[D]. 常志顯.河南大學 2016

碩士論文
[1]高效光催化材料的設計及其在光解水制氫中的應用[D]. 徐鵬鵬.上海師范大學 2014



本文編號：2981498