開發(fā)清潔的可再生能源是解決能源危機(jī)和環(huán)境污染的有效途徑之一。在諸多清潔能源中,太陽(yáng)能和氫能是最清潔高效的能源。如何有效地利用太陽(yáng)能并將其轉(zhuǎn)化為氫能至關(guān)重要。從自然界的光合作用受到啟發(fā),光電化學(xué)分解水(Photoelectrochemical,PEC)被開發(fā)出來(lái)用以轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能為氫能。由于其低成本、環(huán)境友好,PEC分解水是目前最有前景的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)之一。本論文圍繞氧化鐵(Fe₂O₃)和氧化亞銅(Cu₂O)材料的合成制備及其分別作為光陽(yáng)極和光陰極在PEC分解水中的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)而深入的研究,所取得的主要結(jié)論如下:1.成功制備Ti-Fe₂O₃-FeOOH光陽(yáng)極,同時(shí),Ti摻雜和FeOOH表面修飾確實(shí)能夠提高Fe₂O₃的PEC分解水性能,在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)光照下,其光電流密度在1.23 V_RHE時(shí)達(dá)到2.31mA cm^-2,相比于純的Fe₂O₃的PEC性能(0....

【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光電化學(xué)催化分解水概述
        1.2.1 光電化學(xué)催化分解水簡(jiǎn)介
        1.2.2 光電化學(xué)分解水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理
        1.2.3 光陽(yáng)極光電化學(xué)分解水工作原理
        1.2.4 光陰極光電化學(xué)分解水工作原理
        1.2.5 光電化學(xué)分解水體系的研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文的選題思路及研究?jī)?nèi)容
        1.3.1 選題思路
        1.3.2 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與表征方法
    2.1 主要藥品和試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和測(cè)試儀器
    2.3 表征方法
        2.3.1 形貌、結(jié)構(gòu)、成分和光學(xué)表征
        2.3.2 PEC計(jì)算
第三章 結(jié)合體相和表相改性策略協(xié)同提高Fe₂O₃光陽(yáng)極的光電化學(xué)分解水性能研究
    3.1 引言
    3.2 Fe₂O₃光陽(yáng)極的制備
        3.2.1 基底預(yù)處理
        3.2.2 Fe₂O₃納米棒陣列的制備
        3.2.3 Ti摻雜的Fe₂O₃納米棒陣列的制備
        3.2.4 光電輔助沉積FeOOH電催化劑
        3.2.5 光電化學(xué)測(cè)試
        3.2.6 電化學(xué)阻抗測(cè)試和莫特-肖特基測(cè)試
    3.3 Fe₂O₃光陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)和成分表征
    3.4 Fe₂O₃光陽(yáng)極的PEC分解水性能研究
    3.5 Fe₂O₃光陽(yáng)極的電化學(xué)性能探討及其機(jī)理探討
    3.6 本章小結(jié)
第四章 高催化活性的Cu₂O光陰極的制備及其在光電化學(xué)分解水中的性能研究
    4.1 引言
    4.2 Cu₂O光陰極的制備
        4.2.1 基底預(yù)處理
        4.2.2 電沉積Cu₂O
        4.2.3 原子層沉積(ALD)
        4.2.4 光電化學(xué)測(cè)試
    4.3 Cu₂O光陰極的結(jié)構(gòu)和成分表征
    4.4 Cu₂O光陰極的PEC分解水性能研究
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表情況
致謝



本文編號(hào)：3791804