隨著傳統(tǒng)煤、石油、天然氣等化石能源的使用,環(huán)境污染日趨嚴重,開發(fā)新型清潔能源代替化石能源已然成為目前世界科研者研究的重點。氫能源由于具有綠色環(huán)保無污染、高效清潔以及可再生性等特點,被稱為21世紀最具有潛力的新型清潔能源之一。目前制備氫能源的方法主要有對化石能源進行重組、電解水制氫以及光催化制氫三種方法。然而化石能源重組非但不能緩解對化石能源的依賴,同時仍然會產(chǎn)生環(huán)境污染:電解水制氫雖然是從水中制備氫能源,但是需要消耗電能,成本高;光解水制氫是通過半導(dǎo)體利用太陽能制備氫能源,是最為環(huán)保的方法。要想獲得理想的光催化制氫效率,有效提升能夠吸收范圍寬的太陽光光譜、光生電子和空穴易于遷移分離以及具有強的氧化還原性以驅(qū)動水的裂解是理想半導(dǎo)體應(yīng)具備的條件。經(jīng)過多年的研究,光解水制氫已經(jīng)取得了一系列的成果,但是光解水的效率依然不高,仍然達不到商業(yè)化的要求。因此通過對半導(dǎo)體進行改性,例如半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形貌進行調(diào)控以增加光催化反應(yīng)的比表面積、半導(dǎo)體復(fù)合、助催化劑修飾以及貴金屬沉積等以實現(xiàn)光生電子和空穴的有效分離,對提高半導(dǎo)體光催化性能有著非常重要的研究意義。本文致力于設(shè)計金屬磷化物作為助催化劑、貴金屬沉積以及... 

【文章來源】：蘇州大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２氫氣能源的用途與優(yōu)勢１３４】

助催化劑提升半導(dǎo)體光催化性能的研宄?第一章???Ｂｉａｓ????＾—ＵＶ?２??３．０?ｅＶ?（Ｘ＜４１５?ｎｍ）??＿！〇）??ＶＢ?ｈ＋?Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ??Ｔｉ０２?ｎ－ｔｙｐｅ?ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ?Ｐｔ?ｃｏｕｎｔｅｒ?ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ??ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｄｅ??圖１．３Ｔｉ０２光解水的示意圖｜９１。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｗａｔｅｒ?ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ?ｗｉｔｈ?Ｔｉ〇２?卜丨＿??１．２、光解水制氫的研究進展??太陽能制氫是將太陽能轉(zhuǎn)化成化學能的過程ｌｌＷ２】。太陽能取之不盡用之不竭，??是目前公認最好的制氫途徑，在這…過程中丨￡要是利用太陽光的光能轉(zhuǎn)化成化學??能，岡此如何Ｍ大化利）丨】太陽光光譜中的紫外光和ｎｊ？見光也成了近年來的研宂重??點。Ｓ前比較成熟的利川光催化技術(shù)１：要冇以下兩種｜１３１。??１．２．丨粉末體系??在粉末體系中Ｉ１４＇１５１，主要是直接將粉末半導(dǎo)體催化劑懸浮在水中，如圖１．４??所小，人陽光照射半導(dǎo)體催化劑時，半導(dǎo)體材料的表面受光激發(fā)產(chǎn)生光生電子??和空穴，在半導(dǎo)體上屯ｒ？和空穴進行分離，這樣既使得具有還原性的光生電子以??及具々氧化性的光牛．仝穴進行躍遷到半導(dǎo)體催化劑表面進行氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生??氫氣和氧氣。粉末體系產(chǎn)氫的優(yōu)點在于操作簡單，但同時也存在一定的缺點，由??于電子和空穴ｎ時在半導(dǎo)體的表面產(chǎn)生，這就使得光生電子和空穴極易復(fù)合，不??利于光生載流子的遷移從而進行氧化還原反應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)氫效率不高。除此之外，??由于產(chǎn)生的氫氣和氧氣在同一容器中既不容易進行分離，氫氣和氧氣的混合也會??有產(chǎn)

第一章?助催化劑提升半導(dǎo)體光催化性能的研宄??止氧??－Ａ??〇〇〇〇〇〇〇〇〇—吵??Ｌ￡°〇?°??Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔ??圖１．４粉末體系光解水ｌ１４］。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｗａｔｅｒ?ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ?ｗｉｔｈ?ｐｏｗｄｅｒｅｄ?ｓｙｓｔｅｍ?丨丨４丨＿??氣的產(chǎn)生，也有利于減少電子和空穴的分離從而提高產(chǎn)氫效率，但是添加的犧牲??劑也會導(dǎo)致不環(huán)保。??１．２．２光電化學池體系（ＰＥＣ）??、，：ｕ??１極??■桃液??Ｉ?ｈｋ｜??１＾０，?ｈ２ｏ＞｜??Ｉ、。Ｉ??圖１．５光電化學池光解水體系１１６】。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．５?Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｗａｔｅｒ?ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ?ｗｉｔｈ?ＰＥＣ?ｓｙｓｔｅｍ?｜Ｉ６Ｊ．??４??


本文編號：3241557