當前,化石燃料的過度使用造成的能源和環(huán)境問題迫使人們將目光轉(zhuǎn)向研究和開發(fā)綠色可持續(xù)能源。H2O作為地球上大量存在的物質(zhì),如果能將其進行利用和轉(zhuǎn)化得到氫能源,勢必會為解決能源問題提供新途徑。而CO2作為溫室氣體的主要成分,如果能將其轉(zhuǎn)換為可持續(xù)利用的碳形式,則既可以減少環(huán)境污染又解決了能源問題。因此,H20和(C02轉(zhuǎn)換逐漸成為人們研究的重點。而在這些轉(zhuǎn)化中,借助于太陽能構(gòu)筑人工光合系統(tǒng)進行的光電催化水分解和二氧化碳還原反應(yīng),可以直接將太陽能轉(zhuǎn)化為可儲存的化學能。在這一過程中,催化劑的性能直接影響了反應(yīng)的選擇性和效率。作為一種新型的催化劑,大多數(shù)的多酸分子具有良好的光敏性和電化學活性,同時在組成上又含有大量的過渡金屬和非金屬元素,因此有望成為新型的綠色光電催化材料。但是多酸本身存在一些諸如活性較低,導電性較差,比面積較小等缺點。因此從材料設(shè)計的角度入手來對多酸進行優(yōu)化,可以提高其催化性能,充分發(fā)揮多酸的獨特性質(zhì)。從以上研究背景出發(fā)本論文制備了一系列多酸基納米復(fù)合材料,并對它們的光電催化性能進行了研究,主要內(nèi)容如下:(1)首先通過層層自組裝的方法,依靠各物質(zhì)之間的靜電相互作用成功合成了石墨...

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１多酸的六種構(gòu)型（Ｌｏｎｇ?ＤＬ等，２００３）??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｓｉｘ?ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｐｏｌｙｏｘｏｍｅｔａｌａｔｅｓ??

ｘ＝４－７（ＰｏｐｅａｎｄＭＵｌｌｅｒ，?１９９１）。多酸通常由同種或不同的無機含氧酸縮合而成，前者??稱為同多酸，通式為［ＭｘＯｙ］ｎ＿，后者稱為雜多酸，通式為［ＸｚＭｘＯｙ］ｎ＿。根據(jù)多酸的構(gòu)型??不同，多酸主要分為６類，如圖１．１所示。??備巷壤??魯夸魯??Ａｎｄｅｒｓｏ....

圖１．２Ｎｉ４Ｐ２Ｓ酸的多面體球棍模型．其中綠色代表Ｎｉ，紅色代表０，粉色代表Ｈ，淺藍色代表??

化劑光解水制氫。研宄人員Ｌｖ等（２０１４?）合成了?一種含Ｎｉ的多酸??Ｎａ６Ｋ４［Ｎｉ４（Ｈ２０）２（ＰＷ９０３４）２ｒ３２Ｈ２０，其中［Ｎｉ４０１４］核以三明治結(jié)構(gòu)被夾在兩個??［ＰＷ９０３４ｆ多酸配體之間，如圖１．２所示。以［Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ｄｔｂｂｐｙ）］［ＰＦ６］作為....

圖１．３含Ｃｏ多酸的多面體球棍模型．其中紫色代表Ｎｉ，紅色代表Ｏ，灰色代表Ｗ０６，橙色代表Ｐ０４??（Ｙｉｎ?等，２０１０）??

２０１１；?Ａｍｍａｍ等．，２０１０）。例如，在２０１０年Ｙｉｎ?Ｑ等（２０１０）及其團隊發(fā)現(xiàn)含Ｃｏ??元素的多酸在水氧化領(lǐng)域具有很高的催化活性，他們合成了多酸??［Ｃｏ４（Ｈ２０）２（ＰＷ９０３４）２］１（＾，如圖１．３所示。該多酸在ｐＨ８的電解液中電催化析氧反應(yīng)??（ＯＥＲ）....

圖１．４化學還原法一步合成Ｐ８Ｗ４８／ｒＧＯ納米復(fù)合材料（ＬｉｕＲＪ等，２０１６）??

屬氧酸鹽基復(fù)合材料用作中性或堿性介質(zhì)中的高效ＯＲＲ陰極材料，材料具有四電子??反應(yīng)機理和高耐久性；ＸｉｅＸ等（２０１５）合成了一種新型的還原態(tài)多酸ｒＰＯＭ作為Ｐｄ??催化劑基質(zhì)，以實現(xiàn)ＯＲＲ的高催化性能，合成過程如圖１．５所示。值得關(guān)注的是，??盡管單獨的ｒＰＯＭ催化活性很低，但....

本文編號：3926221