基于多酸修飾二氧化鈦納米管的復(fù)合電極制備及其光電催化性能
發(fā)布時(shí)間:2021-10-24 09:36
利用太陽(yáng)能進(jìn)行光電催化來(lái)解決環(huán)境污染問(wèn)題和能源危機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。利用半導(dǎo)體材料來(lái)提升對(duì)太陽(yáng)能的儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)換受到了廣泛關(guān)注。由于半導(dǎo)體自身的光生電荷分離效率低,并且光生電子-空穴容易復(fù)合,嚴(yán)重影響了半導(dǎo)體材料的光電催化性能。因此,如何抑制半導(dǎo)體光生載流子的復(fù)合變得尤為重要。多金屬氧酸鹽(簡(jiǎn)稱多酸)作為一種電子接收體,可以有效捕獲半導(dǎo)體被光激發(fā)后產(chǎn)生的光生電子,抑制其與光生空穴的復(fù)合,進(jìn)而提升半導(dǎo)體材料的光電催化性能。本論文將多酸作為修飾組分,制備了多種多酸/半導(dǎo)體復(fù)合材料,并考察了其光電化學(xué)性能。本工作具體如下:1.利用水熱法將八硫化九鈷(Co9S8)負(fù)載在二氧化鈦納米管(TNAs)上制備TNAs/Co9S8膜電極,再利用連續(xù)水浴沉積法將多酸(PW12)引入TNAs/Co9S8膜電極上制備TNAs/Co9S8/PW12復(fù)合膜電極。光電催化研究表明,PW1...
【文章來(lái)源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
Theeffectofexternalvoltageontheyieldofmethanol(B).光電催化技術(shù)在其他方面也有應(yīng)用,如電致變色器械(ECD)、光電產(chǎn)溴、傳感器等[26,27]
chematic illustration of rectifying metal-n-type semiconduct or contarectifying metal-p-type semiconduct or contact (B).氧酸鹽的結(jié)構(gòu)和功能特性氧酸鹽的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)酸(polyoxometalates)是一種多金屬-氧簇化合物,簡(jiǎn)稱多酸(年前被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在,已經(jīng)成為無(wú)機(jī)化學(xué)中的一個(gè)重要分支的努力。1826 年科學(xué)家 J.Berzerius[103]合成了第一個(gè)雜多酸 12-鉬研為機(jī)化學(xué)的發(fā)展開(kāi)辟了一個(gè)嶄新的時(shí)代。多酸有六種經(jīng)典的結(jié) Keggin 結(jié)構(gòu)、Dawson 結(jié)構(gòu)、Silverton 結(jié)構(gòu)、Anderson 結(jié)構(gòu)、Lh 結(jié)構(gòu),如圖 1.12。
圖 1.13 The photocatalytic application of POMs.利用多酸光催化分解水(圖 1.14)源自于上個(gè)世紀(jì)九十年代,研究發(fā)現(xiàn) H3PW12O40,K4SiW12O40多酸可以對(duì)乙醇的水溶液進(jìn)行光催化分解制備氫氣。T.Yamase 等人發(fā)現(xiàn)[W10O32]4-在 IrO2,RuO2與 Pt 等催化劑的協(xié)同作用下,能夠進(jìn)行光催化分解水產(chǎn)生氫氣[117]。在此體系中雜多藍(lán)[H2W10O32]4-與[W10O32]4-的形成是光催化分解水制備氫氣的決定性步驟。Hill 等人報(bào)道了 Ru4-(SiW10)2催化降解水制備氫氣的過(guò)程,Ru4-(SiW10)2化合物中四個(gè) RuVI 經(jīng)過(guò)四步氧化過(guò)程被[Ru(bpy)3]3+或 Ce4+氧化為四個(gè) RuV,被氧化的 RuV(SiW10)2作為催化中心催化分解水分子制備氧氣[118]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硼摻雜SiC的制備、表征及其可見(jiàn)光分解水產(chǎn)氫性能(英文)[J]. 董莉莉,王英勇,童希立,靳國(guó)強(qiáng),郭向云. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[2]陽(yáng)極氧化法制備TiO2納米管及光催化研究進(jìn)展[J]. 劉日山,張亞萍,智倩倩,董開(kāi)拓,于濂清. 化學(xué)通報(bào). 2012(09)
[3]光電化學(xué)傳感器的研究進(jìn)展[J]. 王光麗,徐靜娟,陳洪淵. 中國(guó)科學(xué)(B輯:化學(xué)). 2009(11)
[4]p-n復(fù)合半導(dǎo)體光催化劑研究進(jìn)展[J]. 吳歡文,張寧,鐘金蓮,洪三國(guó). 化工進(jìn)展. 2007(12)
[5]多價(jià)態(tài)共存的Ag-TiO2光催化劑的制備及光催化活性[J]. 辛柏福,井立強(qiáng),任志宇,王健強(qiáng),于海濤,付宏剛. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2004(12)
[6]光催化劑TiO2改性的研究進(jìn)展[J]. 劉守新,孫承林. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(01)
[7]酸性紅3B的雜多酸光催化降解動(dòng)力學(xué)[J]. 楊曦,余剛,孔令仁,王連生. 環(huán)境科學(xué). 2002(03)
[8]半導(dǎo)體多相光催化應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 韓兆慧,趙化僑. 化學(xué)進(jìn)展. 1999(01)
[9]導(dǎo)電高聚物的分子設(shè)計(jì)問(wèn)題[J]. 錢人元,葉成. 高分子通報(bào). 1991(02)
本文編號(hào):3455044
【文章來(lái)源】:東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
Theeffectofexternalvoltageontheyieldofmethanol(B).光電催化技術(shù)在其他方面也有應(yīng)用,如電致變色器械(ECD)、光電產(chǎn)溴、傳感器等[26,27]
chematic illustration of rectifying metal-n-type semiconduct or contarectifying metal-p-type semiconduct or contact (B).氧酸鹽的結(jié)構(gòu)和功能特性氧酸鹽的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)酸(polyoxometalates)是一種多金屬-氧簇化合物,簡(jiǎn)稱多酸(年前被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在,已經(jīng)成為無(wú)機(jī)化學(xué)中的一個(gè)重要分支的努力。1826 年科學(xué)家 J.Berzerius[103]合成了第一個(gè)雜多酸 12-鉬研為機(jī)化學(xué)的發(fā)展開(kāi)辟了一個(gè)嶄新的時(shí)代。多酸有六種經(jīng)典的結(jié) Keggin 結(jié)構(gòu)、Dawson 結(jié)構(gòu)、Silverton 結(jié)構(gòu)、Anderson 結(jié)構(gòu)、Lh 結(jié)構(gòu),如圖 1.12。
圖 1.13 The photocatalytic application of POMs.利用多酸光催化分解水(圖 1.14)源自于上個(gè)世紀(jì)九十年代,研究發(fā)現(xiàn) H3PW12O40,K4SiW12O40多酸可以對(duì)乙醇的水溶液進(jìn)行光催化分解制備氫氣。T.Yamase 等人發(fā)現(xiàn)[W10O32]4-在 IrO2,RuO2與 Pt 等催化劑的協(xié)同作用下,能夠進(jìn)行光催化分解水產(chǎn)生氫氣[117]。在此體系中雜多藍(lán)[H2W10O32]4-與[W10O32]4-的形成是光催化分解水制備氫氣的決定性步驟。Hill 等人報(bào)道了 Ru4-(SiW10)2催化降解水制備氫氣的過(guò)程,Ru4-(SiW10)2化合物中四個(gè) RuVI 經(jīng)過(guò)四步氧化過(guò)程被[Ru(bpy)3]3+或 Ce4+氧化為四個(gè) RuV,被氧化的 RuV(SiW10)2作為催化中心催化分解水分子制備氧氣[118]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硼摻雜SiC的制備、表征及其可見(jiàn)光分解水產(chǎn)氫性能(英文)[J]. 董莉莉,王英勇,童希立,靳國(guó)強(qiáng),郭向云. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[2]陽(yáng)極氧化法制備TiO2納米管及光催化研究進(jìn)展[J]. 劉日山,張亞萍,智倩倩,董開(kāi)拓,于濂清. 化學(xué)通報(bào). 2012(09)
[3]光電化學(xué)傳感器的研究進(jìn)展[J]. 王光麗,徐靜娟,陳洪淵. 中國(guó)科學(xué)(B輯:化學(xué)). 2009(11)
[4]p-n復(fù)合半導(dǎo)體光催化劑研究進(jìn)展[J]. 吳歡文,張寧,鐘金蓮,洪三國(guó). 化工進(jìn)展. 2007(12)
[5]多價(jià)態(tài)共存的Ag-TiO2光催化劑的制備及光催化活性[J]. 辛柏福,井立強(qiáng),任志宇,王健強(qiáng),于海濤,付宏剛. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2004(12)
[6]光催化劑TiO2改性的研究進(jìn)展[J]. 劉守新,孫承林. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(01)
[7]酸性紅3B的雜多酸光催化降解動(dòng)力學(xué)[J]. 楊曦,余剛,孔令仁,王連生. 環(huán)境科學(xué). 2002(03)
[8]半導(dǎo)體多相光催化應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 韓兆慧,趙化僑. 化學(xué)進(jìn)展. 1999(01)
[9]導(dǎo)電高聚物的分子設(shè)計(jì)問(wèn)題[J]. 錢人元,葉成. 高分子通報(bào). 1991(02)
本文編號(hào):3455044
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