TiO 2 納米陣列復(fù)合光電極的制備及其光電化學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-09 18:22
納米材料復(fù)合體系的構(gòu)建在促進(jìn)光生電子空穴分離方面具有簡(jiǎn)捷、經(jīng)濟(jì)和高效等特點(diǎn),因而受到人們的廣泛關(guān)注。為了提高半導(dǎo)體材料的光催化性能,人們關(guān)注于對(duì)半導(dǎo)體材料進(jìn)行表面修飾。目的是為了構(gòu)筑肖特基勢(shì)壘和實(shí)現(xiàn)光生電子的有效分離。目前,半導(dǎo)體材料的表面修飾主要有貴金屬沉積和半導(dǎo)體復(fù)合。與光催化原理不用,光電催化(Photoelectrocatalysis,PEC)可以施加偏壓產(chǎn)生電場(chǎng),能夠更高效地將電子和空穴進(jìn)行分離。此外,光電催化過程能夠產(chǎn)生電信號(hào)。因此,光電催化既可以用于環(huán)境修復(fù)和能源生產(chǎn),也可以應(yīng)用于傳感器領(lǐng)域。二氧化鈦(Ti O2)具有獨(dú)特的性質(zhì),如高穩(wěn)定性、高選擇性、高靈敏度和成本低等,因此在光電催化領(lǐng)域受到關(guān)注。但是,載流子的體相復(fù)合是Ti O2的缺點(diǎn)之一,它嚴(yán)重降低了Ti O2的光電催化活性。本論文以Ti O2為切入點(diǎn),通過陽(yáng)極氧化和水熱法制備不同形貌的Ti O2納米管陣列(Nanotube arrays,NTAs)和納米棒陣列(Nanorod arrays,NRs)。隨后,...
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 半導(dǎo)體光/光電催化機(jī)理
1.1.1 光催化機(jī)理
1.1.2 光電催化機(jī)理
1.2 光催化材料復(fù)合體系的設(shè)計(jì)
1.2.1 金屬半導(dǎo)體復(fù)合體系
1.2.2 半導(dǎo)體與半導(dǎo)體復(fù)合體系
1.2.3 離子摻雜
1.3 二氧化鈦的制備方法
1.3.1 水熱法/溶劑熱
1.3.2 溶膠凝膠法
1.3.3 微乳液法
1.3.4 陽(yáng)極氧化法
1.4 葡萄糖傳感器
1.4.1 有酶葡萄糖傳感器
1.4.2 無酶葡萄糖傳感器
1.4.3 納米材料在葡萄糖傳感器上的應(yīng)用
1.5 過渡金屬硫族化合物概述
1.6 本課題研究的意義及主要內(nèi)容
2 化學(xué)試劑及儀器設(shè)備
2.1 化學(xué)試劑
2.2 儀器設(shè)備
3 三維Au@TiO_2納米管陣列的制備及其光電化學(xué)傳感性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 3D TiO_2納米管陣列的制備
3.2.2 3D Au@TiO_2 光陽(yáng)極的制備
3.3 表征與性能測(cè)試
3.3.1 形貌與結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 光陽(yáng)極的光電化學(xué)性能表征
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 樣品形貌結(jié)構(gòu)表征
3.4.2 電化學(xué)性能測(cè)試
3.4.3 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化
3.4.4 葡萄糖傳感性能測(cè)試
3.4.5 干擾物質(zhì)和彎曲程度的影響及穩(wěn)定性
3.5 本章小結(jié)
4 MoSe_2@TiO_2 納米棒核殼結(jié)構(gòu)的制備及其光電化學(xué)性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 TiO_2納米棒陣列的制備
4.2.2 MoSe_2@TiO_2 核殼結(jié)構(gòu)光陽(yáng)極的制備
4.3 表征與性能測(cè)試
4.3.1 形貌與結(jié)構(gòu)表征
4.3.2 光陽(yáng)極光催化性能測(cè)試
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 樣品形貌結(jié)構(gòu)表征
4.4.2 電化學(xué)性能測(cè)試
4.4.3 生產(chǎn)H_2O_2性能測(cè)試
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表論文
致謝
本文編號(hào):3657598
【文章頁(yè)數(shù)】:57 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 半導(dǎo)體光/光電催化機(jī)理
1.1.1 光催化機(jī)理
1.1.2 光電催化機(jī)理
1.2 光催化材料復(fù)合體系的設(shè)計(jì)
1.2.1 金屬半導(dǎo)體復(fù)合體系
1.2.2 半導(dǎo)體與半導(dǎo)體復(fù)合體系
1.2.3 離子摻雜
1.3 二氧化鈦的制備方法
1.3.1 水熱法/溶劑熱
1.3.2 溶膠凝膠法
1.3.3 微乳液法
1.3.4 陽(yáng)極氧化法
1.4 葡萄糖傳感器
1.4.1 有酶葡萄糖傳感器
1.4.2 無酶葡萄糖傳感器
1.4.3 納米材料在葡萄糖傳感器上的應(yīng)用
1.5 過渡金屬硫族化合物概述
1.6 本課題研究的意義及主要內(nèi)容
2 化學(xué)試劑及儀器設(shè)備
2.1 化學(xué)試劑
2.2 儀器設(shè)備
3 三維Au@TiO_2納米管陣列的制備及其光電化學(xué)傳感性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 3D TiO_2納米管陣列的制備
3.2.2 3D Au@TiO_2 光陽(yáng)極的制備
3.3 表征與性能測(cè)試
3.3.1 形貌與結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 光陽(yáng)極的光電化學(xué)性能表征
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 樣品形貌結(jié)構(gòu)表征
3.4.2 電化學(xué)性能測(cè)試
3.4.3 實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化
3.4.4 葡萄糖傳感性能測(cè)試
3.4.5 干擾物質(zhì)和彎曲程度的影響及穩(wěn)定性
3.5 本章小結(jié)
4 MoSe_2@TiO_2 納米棒核殼結(jié)構(gòu)的制備及其光電化學(xué)性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 TiO_2納米棒陣列的制備
4.2.2 MoSe_2@TiO_2 核殼結(jié)構(gòu)光陽(yáng)極的制備
4.3 表征與性能測(cè)試
4.3.1 形貌與結(jié)構(gòu)表征
4.3.2 光陽(yáng)極光催化性能測(cè)試
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 樣品形貌結(jié)構(gòu)表征
4.4.2 電化學(xué)性能測(cè)試
4.4.3 生產(chǎn)H_2O_2性能測(cè)試
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表論文
致謝
本文編號(hào):3657598
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