本文關(guān)鍵詞：四氧化三鈷納米顆粒的制備及其光解水制氫性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中北大學(xué)》 2015年

四氧化三鈷納米顆粒的制備及其光解水制氫性能研究

高立波  

【摘要】：近年來，隨著能源緊缺問題的日益嚴(yán)重，新興能源特別是以太陽能為基礎(chǔ)的光解水制氫能源技術(shù)引起人們極大關(guān)注。窄禁帶半導(dǎo)體四氧化三鈷憑借著其優(yōu)異的物理化學(xué)性能在光解水領(lǐng)域備受關(guān)注，但由于其制備技術(shù)往往比較復(fù)雜，制備過程對環(huán)境產(chǎn)生污染，所以難以工業(yè)化。本論文針對此問題提出利用一步碳輔助法制備出具有均一形貌和高光催化活性的四氧化三鈷納米顆粒，制備方法簡單易行，制備過程不產(chǎn)生任何環(huán)境污染。 以脫脂棉為分散劑和碳源，以硝酸鈷為鈷源在氧氣氛圍下高溫煅燒制備四氧化三鈷納米顆粒。通過一系列的表征手段，如XRD、SEM、TEM等對實驗產(chǎn)物進(jìn)行了分析。探討了煅燒時間，煅燒溫度、以及是否加入脫脂棉對制備產(chǎn)物的影響，，最后對制備機(jī)理進(jìn)行了分析。結(jié)果表明當(dāng)溫度為600℃，高溫煅燒2h，并以脫脂棉為添加物時能成功制備粒徑大小為50nm，具有高比表面積和寬吸收譜的Co3O4納米顆粒。結(jié)合傅立葉紅外光譜表征結(jié)果可知脫脂棉在Co3O4制備過程起著作為分散劑和碳源的不可替代的作用。 對Co3O4作為光催化劑的用量以及光催化性能進(jìn)行了測試，測試結(jié)果表明制備的嵌碳Co3O4相比于未加入脫脂棉制備Co3O4具有更高的光催化制氫活性。試驗結(jié)果還表明，即使在純水中嵌碳Co3O4仍然具有一定的光催化性能。最后對其在可見光下的光解水制氫能力和回收利用性能進(jìn)行了測試，結(jié)果表明嵌碳Co3O4在可見光下雖然光催化活性較小，但是其仍然具有制氫能力，且具有重復(fù)利用的性能。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ116.2;O643.36
【目錄】：

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本文編號：179918