In₂O₃半導(dǎo)體擁有透光率高、電阻率小、催化活性高等獨(dú)特性質(zhì),在眾多領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。作為光電化學(xué)(PEC)分解水的材料,雖然In₂O₃的能帶邊緣位置跨越水的氧化和還原電位,完全滿足水被直接分解的帶隙要求,但由于自身的直接帶隙較寬(3.55³.75 eV),對(duì)可見(jiàn)光的吸收能力差,因而嚴(yán)重制約了其在PEC分解水的應(yīng)用。眾所周知,納米材料的性質(zhì)非常依賴其形貌和尺寸。因此,制備出可控形貌和尺寸的納米結(jié)構(gòu)的In₂O₃就顯得極為重要。超薄二維納米材料擁有比表面積大、電子結(jié)構(gòu)獨(dú)特以及載流子遷移率高等特點(diǎn),使其在PEC分解水領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。基于此,本文制備出了可控形貌的超薄In₂O₃納米片(UINS),并對(duì)其進(jìn)行改性。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)采用溶膠-凝膠法制備出了一種全新的In₂O₃前驅(qū)物,然后通過(guò)空氣熱處理得到UINS。通過(guò)一系列的表征對(duì)UINS的結(jié)...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略語(yǔ)表
第一章 緒論
    1 能源危機(jī)與解決方案
        1.1 能源危機(jī)
        1.2 解決方案
    2 氫能與光電化學(xué)池分解水
        2.1 氫能
            2.1.1 氫能的概述
            2.1.2 氫氣的制備
        2.2 光電化學(xué)池分解水基本原理
    3 二維納米材料
    4 氧化銦材料的概述
        4.1 氧化銦的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        4.2 氧化銦的制備及其在光電化學(xué)池水分解中的應(yīng)用
            4.2.1 氣相法
            4.2.2 液相法
        4.3 氧化銦光陽(yáng)極的優(yōu)化
    5 立題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容
第二章 超薄In₂O₃納米片的制備及其光電化學(xué)性能研究
    1 引言
    2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1 儀器與試劑
        2.2 實(shí)驗(yàn)方法
            2.2.1 超薄氧化銦納米片的制備
            2.2.2 氧化銦光陽(yáng)極的制備
        2.3 材料的表征
        2.4 電化學(xué)分析
    3 結(jié)果與討論
        3.1 氫氧化鈉濃度的影響(煅燒前)
            3.1.1 TEM表征
            3.1.2 XRD表征
        3.2 氫氧化鈉濃度的影響(煅燒后)
            3.2.1 TEM表征
            3.2.2 XRD表征
            3.2.3 光電化學(xué)性能測(cè)試
                3.2.3.1 光電流測(cè)試
                3.2.3.2 阻抗測(cè)試
        3.3 熱重分析
        3.4 煅燒溫度的影響
            3.4.1 TEM表征
            3.4.2 XRD表征
            3.4.3 XPS表征
            3.4.4 BET表征
            3.4.5 FT-IR表征
            3.4.6 Raman表征
            3.4.7 DRS表征
            3.4.8 PL表征
            3.4.9 光電化學(xué)性能測(cè)試
                3.4.9.1 光電流測(cè)試
                3.4.9.2 樣品穩(wěn)定性測(cè)試
    4 本章小結(jié)
第三章 超薄In₂O₃納米片的改性及其光電化學(xué)性能研究
    1 引言
    2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1 儀器與試劑
        2.2 實(shí)驗(yàn)方法
            2.2.1 氧化銦前驅(qū)物的制備
            2.2.2 氧化銦/石墨烯復(fù)合材料的制備
            2.2.3 氧化銦/石墨烯復(fù)合材料光陽(yáng)極的制備
        2.3 材料的表征
        2.4 電化學(xué)分析
    3 結(jié)果與討論
        3.1 TEM表征
        3.2 XRD表征
        3.3 XPS表征
        3.4 BET表征
        3.5 FT-IR表征
        3.6 Raman表征
        3.7 DRS表征
        3.8 PL表征
        3.9 光電化學(xué)性能測(cè)試
            3.9.1 光電流測(cè)試
            3.9.2 樣品穩(wěn)定性測(cè)試
            3.9.3 阻抗測(cè)試
    4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    1 總結(jié)
    2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3960534