釩酸鉍（BiVO₄）由于帶隙窄（2.4-2.5 eV）,導(dǎo)帶、價帶位置適合（價帶利于水氧化,導(dǎo)帶接近于H₂熱力學(xué)析出電勢）,被認(rèn)為是光電化學(xué)（PEC）分解水中有前景的材料,但BiVO₄基光陽極的光電流密度遠(yuǎn)低于其理論值,主要是由于高的載流子復(fù)合率和表面水氧化動力學(xué)差。本文針對其缺點(diǎn)進(jìn)行復(fù)合改性,分別構(gòu)建了FeOOH/rGO/BiVO₄光陽極、FeOOH/Ag/BiVO₄光陽極和FeOOH/Ag/rGO/BiVO₄光陽極,研究其PEC分解水的性能及機(jī)理。具體研究內(nèi)容如下:1、成功合成了FeOOH/rGO/BiVO₄光陽極,其中還原氧化石墨烯（rGO）提高光吸收能力以及通過傳輸空穴來提高光生電子-空穴分離效率,FeOOH加速水氧化動力學(xué)。這種新型光陽極具有優(yōu)異的PEC性能:光電流密度為3.25 mA cm^-2（1.23 V vs.RHE）,比純的BiVO₄光陽極(0.99 mA cm^-... 

【文章來源】：暨南大學(xué)廣東省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光催化和光電催化分解水原理
        1.2.1 光催化分解水基本原理
        1.2.2 光電催化分解水基本原理
    1.3 光電化學(xué)（PEC）分解水中半導(dǎo)體材料的概述
        1.3.1 半導(dǎo)體選擇依據(jù)
        1.3.2 常見的光陽極材料
4 基光陽極PEC性能的研究進(jìn)展">    1.4 提高BiVO₄ 基光陽極PEC性能的研究進(jìn)展
    1.5 本文研究思路
4 光陽極的PEC分解水性能">        1.5.1 rGO作為空穴傳輸層增強(qiáng)BiVO₄ 光陽極的PEC分解水性能
4 光陽極PEC分解水性能">        1.5.2 Ag納米顆粒等離子體共振增強(qiáng)BiVO₄ 光陽極PEC分解水性能
4 光陽極PEC分解水性能">        1.5.3 Ag納米顆粒與rGO協(xié)同增強(qiáng)BiVO₄ 光陽極PEC分解水性能
    1.6 本文的研究意義
第二章 實驗部分
    2.1 化學(xué)試劑與耗材
    2.2 實驗儀器
4 光陽極PEC分解水性能">第三章 rGO作為空穴傳輸層增強(qiáng)BiVO₄ 光陽極PEC分解水性能
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 光陽極的制備
        3.2.2 光電化學(xué)性能測試
        3.2.3 光陽極材料結(jié)構(gòu)表征和分析
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 光陽極材料的形貌與結(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 光陽極材料的光化學(xué)性能與光電化學(xué)性能分析
4 光陽極PEC分解水機(jī)理研究">    3.4 FeOOH/rGO/BiVO₄ 光陽極PEC分解水機(jī)理研究
    3.5 本章小結(jié)
4 光陽極PEC分解水性能">第四章 Ag納米顆粒等離子體共振增強(qiáng)BiVO₄ 光陽極PEC分解水性能
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 BiOI電極的制備
4 光陽極制備">        4.2.2 BiVO₄ 光陽極制備
4 光陽極制備">        4.2.3 Ag/BiVO₄ 光陽極制備
4 光陽極制備">        4.2.4 FeOOH/Ag/BiVO₄ 光陽極制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 光陽極材料的形貌與結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 光陽極材料的光化學(xué)性能與光電化學(xué)性能
4 光陽極PEC分解水機(jī)理研究">    4.4 FeOOH/Ag/BiVO₄ 光陽極PEC分解水機(jī)理研究
    4.5 本章小結(jié)
4 光陽極PEC分解水性能">第五章 Ag納米顆粒與rGO協(xié)同增強(qiáng)BiVO₄ 光陽極PEC分解水性能
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 導(dǎo)電玻璃（FTO）處理
        5.2.2 BiOI電極的制備
4 光陽極制備">        5.2.3 BiVO₄ 光陽極制備
4 光陽極制備">        5.2.4 rGO/BiVO₄ 光陽極制備
4 光陽極制備">        5.2.5 Ag/rGO/BiVO₄ 光陽極制備
4 光陽極制備">        5.2.6 FeOOH/Ag/rGO/BiVO₄ 光陽極制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 光陽極材料的形貌與結(jié)構(gòu)分析
        5.3.2 光陽極材料的光化學(xué)性能與光電化學(xué)性能
4 光陽極PEC分解水機(jī)理">    5.4 FeOOH/Ag/rGO/BiVO₄ 光陽極PEC分解水機(jī)理
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于表面等離子體共振效應(yīng)的Ag（Au）/半導(dǎo)體納米復(fù)合光催化劑的研究進(jìn)展[J]. 邵先坤,郝勇敢,劉同宣,胡路陽,王媛媛,李本俠.  化工進(jìn)展. 2016(01)
[2]太陽能分解水制氫技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 王寶輝,吳紅軍,劉淑芝,蓋翠萍.  化工進(jìn)展. 2006(07)
[3]污水處理中光催化技術(shù)的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J]. 崔玉民,范少華.  洛陽工學(xué)院學(xué)報. 2002(02)

碩士論文
[1]可見光響應(yīng)釩酸鉍制備及光催化性能研究[D]. 李丹.哈爾濱理工大學(xué) 2015



本文編號：3075107