發(fā)布時(shí)間：2021-11-26 08:01

　　氫能作為二次能源,具有綠色清潔、能量高、可貯存、運(yùn)輸?shù)戎T多優(yōu)點(diǎn),是新世紀(jì)最理想的一種無(wú)污染綠色能源。光催化制備氫氣為低成本生產(chǎn)氫氣提供了可能。在眾多半導(dǎo)體光催化材料中,CdS具有很窄的禁帶寬度（2.4 eV）,可以吸收利用可見(jiàn)光,同時(shí)又具有合適的陰極平帶電位。ZnO作為直接帶隙半導(dǎo)體,電子的遷移率和導(dǎo)帶能級(jí)都很高,尤其是一維ZnO納米棒陣列光散射效應(yīng)使它的光吸收增加,并且合成方法簡(jiǎn)便。將ZnO、CdS復(fù)合構(gòu)建type-II型異質(zhì)結(jié)光催化劑最大限度的發(fā)揮了兩者的優(yōu)勢(shì),但ZnO/CdS異質(zhì)結(jié)光催化制備氫氣的效率和穩(wěn)定性偏低制約其進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用。本論文在綜述國(guó)內(nèi)外ZnO/CdS異質(zhì)結(jié)光催化劑的研究基礎(chǔ)上,提出了通過(guò)優(yōu)化化學(xué)浴沉積技術(shù)并采用一定退火技術(shù)來(lái)提高ZnO/CdS納米陣列光催化制備氫氣效率及穩(wěn)定性。本論文通過(guò)水熱法在FTO導(dǎo)電玻璃表面制備出超長(zhǎng)的Zn O納米陣列薄膜;化學(xué)浴沉積法在ZnO納米陣列表面沉積一層致密的CdS納米顆粒層,制備出ZnO/CdS納米陣列異質(zhì)結(jié);采用了XRD、SEM、TEM、EDS表征納米陣列的相組成、元素組成、形貌結(jié)構(gòu);采用UV-vis、PL表征了納米陣列的透... 

【文章來(lái)源】：濟(jì)南大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)及光解水氧化還原電位圖

另一方面對(duì)于那些不符合要求的材料可以通犧牲劑等方式進(jìn)行改性[23-26]。的瓶頸之一在于電子空穴對(duì)之間非常強(qiáng)的靜其復(fù)合時(shí)間在納秒范圍之內(nèi)[27]。對(duì)于電子-空化劑、晶面異質(zhì)結(jié)或構(gòu)建 type-II 型異質(zhì)結(jié)等催化劑往往是 Pt、Pd 這類貴金屬，因?yàn)槠渚哂�，加速了電子的轉(zhuǎn)移并使還原反應(yīng)更容易進(jìn)過(guò)高，不易大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用；晶面異質(zhì)結(jié)的排列方式、生長(zhǎng)速率不同，使得各個(gè)晶面的費(fèi)，控制晶面比例或氧化面、還原面的比例有利的分離效率，但各個(gè)晶面之間的能級(jí)差別并不穴的還原、氧化能力的影響效果并不大。[29]

ZnO/CdS 納米陣列光解水性能的研究O 的晶體結(jié)構(gòu) 的結(jié)構(gòu)主要分為四方結(jié)構(gòu)、立方閃鋅礦結(jié)構(gòu)和六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)三種，在一這三種晶體結(jié)構(gòu)之間可以相互轉(zhuǎn)換。自然條件下，ZnO 的熱力學(xué)穩(wěn)定相是結(jié)構(gòu)。在室溫條件下，給 ZnO 加壓至 9 GPa 左右時(shí)，ZnO 可從六方相結(jié)相結(jié)構(gòu)，與 NaCl 晶體結(jié)構(gòu)相同[55]。其中六角纖鋅礦結(jié)構(gòu)的 ZnO，晶格常m、c=0.520nm。該結(jié)構(gòu)沒(méi)有對(duì)稱中心，生長(zhǎng)過(guò)程中具有強(qiáng)烈的（0001）面叫 c 軸擇優(yōu)取向。在立方晶體結(jié)構(gòu)的襯底上，可以制得亞穩(wěn)態(tài)立方閃晶體]。如圖下圖 1.3 所示的圖形，從左到右分別為 ZnO 的立方 NaCl 結(jié)構(gòu)、立和六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)三種類型。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]日本氫能源技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略及啟示[J]. 梁慧.  國(guó)際石油經(jīng)濟(jì). 2016(08)
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[3]中國(guó)制造2025——能源裝備實(shí)施方案[J].   中國(guó)產(chǎn)經(jīng). 2016(06)



本文編號(hào)：3519724