將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為可儲(chǔ)存的燃料對(duì)實(shí)現(xiàn)CO₂減排,擺脫傳統(tǒng)化石燃料的依賴以及保護(hù)環(huán)境具有重要意義。其中,光電催化分解水制氫是實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能向化學(xué)能轉(zhuǎn)換的有效途徑之一,構(gòu)建低成本、高效的光電極是現(xiàn)階段研究的重點(diǎn)。二氧化鈦（TiO₂）光電極因儲(chǔ)量豐富、化學(xué)穩(wěn)定性好、無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛研究,增強(qiáng)其光學(xué)和電學(xué)性能,提高其光電催化活性是當(dāng)前研究的焦點(diǎn)。本文以TiO₂納米管陣列薄膜（TiO₂ Nanotube Arrays,TiO₂ NTAs）為研究載體,在其表面負(fù)載碳材料、貴金屬納米顆粒和窄禁帶半導(dǎo)體等以增強(qiáng)其光電催化性能。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:（1）首先采用陽(yáng)極氧化法得到TiO₂ NTAs,隨后借助水熱法在TiO₂ NTAs表面覆蓋碳膜（C/TiO₂ NTAs）,觀察發(fā)現(xiàn)該碳膜均勻的負(fù)載在TiO₂ NTAs表面,其厚度約3 nm。碳膜的引入不僅可以有效拓展TiO₂的光響應(yīng)范圍,而且實(shí)驗(yàn)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 TiO_2的結(jié)構(gòu)與特性
        1.2.1 TiO_2的晶體與能帶結(jié)構(gòu)
        1.2.2 TiO_2的光電催化原理
        1.2.3 TiO_2納米管陣列薄膜的特性
    1.3 TiO_2納米管陣列薄膜的應(yīng)用研究
        1.3.1 光電催化分解水制氫
        1.3.2 光電催化降解有機(jī)物
        1.3.3 染料敏化太陽(yáng)能電池
        1.3.4 超級(jí)電容器
        1.3.5 其它方面
    1.4 TiO_2納米管陣列薄膜的改性研究
        1.4.1 離子摻雜
        1.4.2 半導(dǎo)體-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)建
        1.4.3 沉積等離子體金屬
        1.4.4 負(fù)載碳基材料
    1.5 本文的選題思路、研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.5.1 選題思路
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
        1.5.3 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章C/TiO_2 NTAs的制備及其光電催化性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 儀器與試劑
        2.2.2 材料表征
        2.2.3 樣品制備
        2.2.4 光電性能測(cè)試
        2.2.5 光催化分解水產(chǎn)氫性能研究
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 X射線粉末衍射分析
        2.3.2 掃描電子顯微鏡和X射線能譜分析
        2.3.3 透射電子顯微鏡分析
        2.3.4 傅里葉紅外光譜分析
        2.3.5 紫外-可見(jiàn)漫反射光譜分析
        2.3.6 光致發(fā)光光譜和光電性能分析
        2.3.7 光催化分解水制氫性能研究
        2.3.8 光電催化機(jī)理研究
    2.4 本章小結(jié)
第三章 Au/C/TiO_2 NTAs與C/Au/TiO_2 NTAs的制備及其光電催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 儀器與試劑
        3.2.2 材料表征
        3.2.3 樣品制備
        3.2.4 光電性能測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 X射線粉末衍射分析
        3.3.2 掃描電子顯微鏡和X射線能譜分析
        3.3.3 透射電子顯微鏡分析
        3.3.4 X射線光電子能譜分析
        3.3.5 紫外-可見(jiàn)漫反射光譜分析
        3.3.6 光電性能分析
        3.3.7 光電催化機(jī)理研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 ZnSe/C/TiO_2 NTAs的制備及其光電催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 儀器與試劑
        4.2.2 材料表征
        4.2.3 樣品制備
        4.2.4 光電性能測(cè)試
        4.2.5 光電催化分解水產(chǎn)氫性能研究
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 X射線粉末衍射分析
        4.3.2 掃描電子顯微鏡和X射線能譜分析
        4.3.3 透射電子顯微鏡分析
        4.3.4 X射線光電子能譜分析
        4.3.5 紫外-可見(jiàn)漫反射光譜分析
        4.3.6 光電性能和光致發(fā)光光譜分析
        4.3.7 光電催化制氫性能研究
        4.3.8 光電催化機(jī)理研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與建議
    5.1 結(jié)論
    5.2 建議
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]二氧化鈦基Z型光催化劑綜述（英文）[J]. 戚克振,程蓓,余家國(guó),Wingkei Ho.  催化學(xué)報(bào). 2017(12)
[2]中國(guó)能源狀況和新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向與亮點(diǎn)[J]. 周大地.  中國(guó)經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊. 2017(03)
[3]Multifarious roles of carbon quantum dots in heterogeneous photocatalysis[J]. Kang-Qiang Lu,Quan Quan,Nan Zhang,Yi-Jun Xu.  Journal of Energy Chemistry. 2016(06)

博士論文
[1]我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)供給側(cè)改革與發(fā)展路徑研究[D]. 吳達(dá).中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2016



本文編號(hào)：3710104