Sb 2 S 3 與Ag 3 PO 4 修飾TiO 2 納米棒陣列的光電化學(xué)性能研究
發(fā)布時間:2022-01-16 10:30
Ti O2納米棒陣列(NRAs)是一種廣泛應(yīng)用于染料敏化太陽能電池光陽極的半導(dǎo)體材料,具有大的比表面積和良好的電子傳輸能力,在吸附染料分子與傳輸光電子的過程中表現(xiàn)出良好的性能。傳統(tǒng)的Ti O2 NRAs無法滿足太陽能電池對光陽極的電子傳輸需求,因此通過改性Ti O2 NRAs提高其光電催化性能,成為科研人員的研究熱點。本文對Ti O2 NRAs進行窄帶隙半導(dǎo)體的修飾,在透明導(dǎo)電玻璃(FTO)基底上運用水熱法制備出Ti O2 NRAs。分別利用化學(xué)沉積法和提拉法制備Ti O2 NRAs/Sb2S3和Ti O2 NRAs/Ag3PO4/PANI(Polyaniline)異質(zhì)結(jié)。利用掃描電鏡、X射線衍射、紫外-可見漫反射吸收光譜以及電化學(xué)工作站等對樣品形貌、結(jié)構(gòu)組成以及其光電性能進行表征分析,具體研究內(nèi)容如下:以鈦酸四正丁酯為前驅(qū)體,通過水熱法在FTO基底上合成Ti O2 NRAs,并在此基礎(chǔ)上,對其進行窄帶系半導(dǎo)體修飾。以硫代硫酸鈉(Na2S2O3)、三氯化銻(Sb Cl3)的混合水溶液為前驅(qū)體溶液,在Ti O2 NRAs表面上沉積Sb2S3納米粒子,制備Ti O2 NRAs/Sb2S3異...
【文章來源】:中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
光電化學(xué)(PEC)電池的結(jié)構(gòu)模型
圖 1-2 立方 Ag3PO4的基本結(jié)構(gòu)單元模型Figure 1-2 Crystal structure of Ag3PO4葉金花首先報道了 Ag3PO4在可見光催化領(lǐng)域的應(yīng)用-2 μm 之間的磷酸銀顆粒。其紫外可見吸收圖譜表明太陽光能量中波長小于 530 nm 的光。對其吸收光譜接禁帶寬度為 2.36eV,直接禁帶寬度是 2.43eV。禁量熱力學(xué)標準,并且在可見光下對染料等有機物的降化性能。然而 Ag/Ag3PO4的電極電勢在 H+和 Ag/A意味著磷酸銀不能直接分解水釋放氫氣。但是,在存具有很強光氧化能力。研究發(fā)現(xiàn),磷酸銀具有最高的開始就會產(chǎn)生大量氧氣氣泡,計算表明在波長 420 n采用理論計算方法揭示了 Ag3PO4之所以具有較強光們通過比較研究 Ag3PO4、Ag2O 和 AgNbO3三種物質(zhì)有很強的鍵和能力,四面體結(jié)構(gòu)的 PO4減弱了 Ag-O
碩士學(xué)位論文4.2 磷酸銀光催化的改性實驗證明,晶面的形貌也會對 Ag3PO4光催化性能有著顯著的影響。Ye 等成了兩種磷酸銀單晶,一種是表面為(110)面的菱形十二面體,另一種是為(100)面的立方體,如圖 1-3[68]。這兩種晶體生長過程中分別使用 CH3CO[Ag(NH3)2]+絡(luò)離子作為銀離子的來源。磷酸銀十二面體由 12 個(110)面構(gòu)成有立方晶體的對稱性(圖 1-3A),而磷酸銀立方體由 6 個(100)面構(gòu)成,晰的菱、角和光滑的表面(圖 1-3B)?梢姽庹丈湎,磷酸銀十二面體降解橙(MO)和羅丹明(RhB)水溶液染料的能力比立方體的光催化活性高。原相同條件下,(110)面(1.31J/m2)比(100)面(1.12J/m2)具有更高的,從而(110)面比(100)具有更高的光催化活性。Do 等[69]采用油胺作表性劑,在甲苯溶劑中合成出超細的磷酸銀納米粒子(8-16nm),通過控制、油胺、磷酸的量可調(diào)控磷酸銀納米粒子的大小。通過減小粒徑可使其比達到 14.5m2/g,進而使磷酸銀的光催化活性得到明顯提升。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]硫化銻納米材料制備研究進展[J]. 劉峰,逯亞飛,葉明富,許立信,孔祥榮,萬梅秀,諸榮孫. 上;. 2014(11)
[2]Sb2S3納米線合成和表征[J]. 丁翔,董芳. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(05)
[3]硫化銻單晶納米帶的水熱制備、表征及性能研究[J]. 陳廣義,張萬喜,魏志勇,梁繼才,趙劍. 功能材料. 2010(11)
[4]硅薄膜太陽能電池的原理及其應(yīng)用[J]. 鄒紅葉. 物理通報. 2009(05)
[5]薄膜太陽電池的最新進展[J]. 王育偉,劉小峰,陳婷婷,姜春萍,王瑞林. 半導(dǎo)體光電. 2008(02)
[6]Sb2S3納米線的制備和表征[J]. 劉運,苗鴻雁,談國強,朱剛強. 稀有金屬材料與工程. 2008(03)
[7]太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 趙春江,楊金煥,陳中華,鄒乾林. 節(jié)能技術(shù). 2007(05)
[8]低溫制備高質(zhì)量多晶硅薄膜技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 黃創(chuàng)君,林璇英,林揆訓(xùn),余楚迎,姚若河. 功能材料. 2001(06)
[9]過渡金屬離子摻雜改性TiO2的光催化性能研究進展[J]. 劉暢,暴寧鐘,楊祝紅,陸小華. 催化學(xué)報. 2001(02)
[10]TiO2納米薄膜的溶膠-凝膠工藝制備和表征[J]. 余家國,趙修建,趙青南. 物理化學(xué)學(xué)報. 2000(09)
博士論文
[1]半導(dǎo)體金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑及其光電化學(xué)性能的研究[D]. 王娟.華南理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]TiO2納米管的合成、光電催化及對其結(jié)構(gòu)形貌的影響[D]. 王雪萊.武漢理工大學(xué) 2010
本文編號:3592481
【文章來源】:中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
光電化學(xué)(PEC)電池的結(jié)構(gòu)模型
圖 1-2 立方 Ag3PO4的基本結(jié)構(gòu)單元模型Figure 1-2 Crystal structure of Ag3PO4葉金花首先報道了 Ag3PO4在可見光催化領(lǐng)域的應(yīng)用-2 μm 之間的磷酸銀顆粒。其紫外可見吸收圖譜表明太陽光能量中波長小于 530 nm 的光。對其吸收光譜接禁帶寬度為 2.36eV,直接禁帶寬度是 2.43eV。禁量熱力學(xué)標準,并且在可見光下對染料等有機物的降化性能。然而 Ag/Ag3PO4的電極電勢在 H+和 Ag/A意味著磷酸銀不能直接分解水釋放氫氣。但是,在存具有很強光氧化能力。研究發(fā)現(xiàn),磷酸銀具有最高的開始就會產(chǎn)生大量氧氣氣泡,計算表明在波長 420 n采用理論計算方法揭示了 Ag3PO4之所以具有較強光們通過比較研究 Ag3PO4、Ag2O 和 AgNbO3三種物質(zhì)有很強的鍵和能力,四面體結(jié)構(gòu)的 PO4減弱了 Ag-O
碩士學(xué)位論文4.2 磷酸銀光催化的改性實驗證明,晶面的形貌也會對 Ag3PO4光催化性能有著顯著的影響。Ye 等成了兩種磷酸銀單晶,一種是表面為(110)面的菱形十二面體,另一種是為(100)面的立方體,如圖 1-3[68]。這兩種晶體生長過程中分別使用 CH3CO[Ag(NH3)2]+絡(luò)離子作為銀離子的來源。磷酸銀十二面體由 12 個(110)面構(gòu)成有立方晶體的對稱性(圖 1-3A),而磷酸銀立方體由 6 個(100)面構(gòu)成,晰的菱、角和光滑的表面(圖 1-3B)?梢姽庹丈湎,磷酸銀十二面體降解橙(MO)和羅丹明(RhB)水溶液染料的能力比立方體的光催化活性高。原相同條件下,(110)面(1.31J/m2)比(100)面(1.12J/m2)具有更高的,從而(110)面比(100)具有更高的光催化活性。Do 等[69]采用油胺作表性劑,在甲苯溶劑中合成出超細的磷酸銀納米粒子(8-16nm),通過控制、油胺、磷酸的量可調(diào)控磷酸銀納米粒子的大小。通過減小粒徑可使其比達到 14.5m2/g,進而使磷酸銀的光催化活性得到明顯提升。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]硫化銻納米材料制備研究進展[J]. 劉峰,逯亞飛,葉明富,許立信,孔祥榮,萬梅秀,諸榮孫. 上;. 2014(11)
[2]Sb2S3納米線合成和表征[J]. 丁翔,董芳. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(05)
[3]硫化銻單晶納米帶的水熱制備、表征及性能研究[J]. 陳廣義,張萬喜,魏志勇,梁繼才,趙劍. 功能材料. 2010(11)
[4]硅薄膜太陽能電池的原理及其應(yīng)用[J]. 鄒紅葉. 物理通報. 2009(05)
[5]薄膜太陽電池的最新進展[J]. 王育偉,劉小峰,陳婷婷,姜春萍,王瑞林. 半導(dǎo)體光電. 2008(02)
[6]Sb2S3納米線的制備和表征[J]. 劉運,苗鴻雁,談國強,朱剛強. 稀有金屬材料與工程. 2008(03)
[7]太陽能光伏發(fā)電應(yīng)用的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 趙春江,楊金煥,陳中華,鄒乾林. 節(jié)能技術(shù). 2007(05)
[8]低溫制備高質(zhì)量多晶硅薄膜技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 黃創(chuàng)君,林璇英,林揆訓(xùn),余楚迎,姚若河. 功能材料. 2001(06)
[9]過渡金屬離子摻雜改性TiO2的光催化性能研究進展[J]. 劉暢,暴寧鐘,楊祝紅,陸小華. 催化學(xué)報. 2001(02)
[10]TiO2納米薄膜的溶膠-凝膠工藝制備和表征[J]. 余家國,趙修建,趙青南. 物理化學(xué)學(xué)報. 2000(09)
博士論文
[1]半導(dǎo)體金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑及其光電化學(xué)性能的研究[D]. 王娟.華南理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]TiO2納米管的合成、光電催化及對其結(jié)構(gòu)形貌的影響[D]. 王雪萊.武漢理工大學(xué) 2010
本文編號:3592481
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