能源問題和環(huán)境問題是新世紀(jì)人類社會不斷發(fā)展所面臨的兩個重大問題,如現(xiàn)在日益嚴(yán)重的霧霾的產(chǎn)生與人們生產(chǎn)生活中所利用的煤炭、石油等的過多開采利用有著緊密的關(guān)系。當(dāng)前如何高效利用可再生、無污染、并可持續(xù)利用的新能源是解決問題的關(guān)鍵。在所有選擇性替代性的能源中,氫能被學(xué)者認(rèn)為是21世紀(jì)最有潛力的替代能源。在眾多的制備氫氣方法中,利用太陽能光催化分解水制氫技術(shù)因其能直接利用太陽能且體系簡單,日益受到廣泛關(guān)注。因此,光解水制氫的關(guān)鍵是研究設(shè)計高效的光催化材料。本文針對光催化領(lǐng)域存在的問題,針對性的設(shè)計了幾種高效的光催化材料,主要包括超大比表面積ultrasmall-Ti O2,ultrasmall-Ti O2/Mo S2,Ti O2/few layer-Mo S2以及包覆型Ti O2-Mo S2材料,通過XRD,BET,TEM,XPS,分子熒光光譜和固體紫外漫反射吸收光譜等對不同樣品材料進行了表征,并測試了其降解協(xié)同產(chǎn)氫性能。主要分為以下四個部分:(1)用溶劑熱法制備了純銳鈦礦相超大比表面積ultrasmall-Ti O2的光催化劑材料。采用XRD,TEM,BET,XPS等手段對催化劑材料進行了表...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 研究背景
    1.1 引言
    1.2 TiO₂材料的結(jié)構(gòu)及其光催化原理
        1.2.1 TiO₂的結(jié)構(gòu)及晶粒尺寸影響
        1.2.2 TiO₂的光催化原理
    1.3 光催化助催化劑的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 TiO₂基復(fù)合半導(dǎo)體
        1.3.2 MoS₂及少層MoS₂的結(jié)構(gòu)性能
        1.3.3 MoS₂修飾TiO₂的理論基礎(chǔ)
    1.4 選題意義及研究內(nèi)容
第2章 實驗試劑與試驗方法
    2.1 試劑與藥品
    2.2 催化材料表征手段
        2.2.1 X射線衍射儀(XRD)
        2.2.2 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)
        2.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.4 N2等溫吸附-脫附線分析儀(BET)
        2.2.5 X射線光電子能譜(XPS)
        2.2.6 紫外-可見漫反射光譜(UV-Vis Diffuse Reflectance Spectrum)
        2.2.7 熒光光譜分析儀(PL spectra)
        2.2.8 紅外光譜儀(FT-IR)
        2.2.9 光電流測試
    2.3 光解水制氫活性測試
第3章 超小量子點TiO₂ 的合成及其雙功能光催化活性的研究
    3.1 引言
    3.2 催化劑材料的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 XRD圖譜數(shù)據(jù)分析
        3.3.2 樣品SEM & TEM數(shù)據(jù)分析
        3.3.3 比表面積(BET)數(shù)據(jù)分析
        3.3.4 樣品材料的UV-Vis漫反射光譜分析
        3.3.5 紅外光譜測試
        3.3.6 光電流(PEC)性能測試
        3.3.7 熒光圖譜(PLS)分析
        3.3.8 光催化降解有機染料協(xié)同制氫性能研究
    3.4 本章小結(jié)
第4章 復(fù)合材料ultrasmall-TiO₂ / bulk-MoS₂ 的合成及其光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 催化劑材料的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 XRD表征
        4.3.2 樣品材料的形貌分析
        4.3.3 材料的BET數(shù)據(jù)分析
        4.3.4 材料的光催化降解污染物協(xié)同產(chǎn)氫性能研究
    4.4 本章小結(jié)
第5章 復(fù)合材料TiO₂/few layer MoS₂的合成及其光催化性能研究
    5.1 引言
    5.2 催化劑材料的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 XRD表征分析
        5.3.2 比表面積分析
        5.3.3 樣品材料的形貌分析
        5.3.4 光催化分解水制氫活性研究
    5.4 本章小結(jié)
第6章 包覆性MoS₂-TiO₂復(fù)合材料的合成及其光催化性能研究
    6.1 引言
    6.2 催化劑材料的制備
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 XRD表征
        6.3.2 樣品材料的形貌分析
        6.3.3 比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
        6.3.4 材料的XPS數(shù)據(jù)分析
        6.3.5 材料的Raman圖譜分析
        6.3.6 光催化分解水制氫性能研究
    6.4 制備復(fù)合材料的過程研究及光催化機理研究
    6.5 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
個人簡歷及研究成果



本文編號：3943038