本文關(guān)鍵詞：提高BiVO_4和α-Fe_2O_3可見光光電催化活性和光電化學(xué)保護(hù)Cu，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶來(lái)的能源短缺是人類目前面臨的重要難題,因此尋找清潔高效的新能源就顯得尤為重要。太陽(yáng)能取之不盡、無(wú)污染、可再生；氫能燃燒值高、燃燒產(chǎn)物無(wú)污染。因此,利用太陽(yáng)能光催化分解水制氫,成為當(dāng)今新能源研究熱點(diǎn)之一。 BiVO4和α-Fe2O3作為可見光催化劑,價(jià)格低廉、無(wú)毒,是比較理想的光催化分解水材料,但存在光生電子-空穴復(fù)合嚴(yán)重、電荷界面轉(zhuǎn)移慢等缺點(diǎn)。雖已采用多種方法提高其光電轉(zhuǎn)換效率,但仍遠(yuǎn)低于理論最大值,且大多數(shù)方法復(fù)雜或成本高。本論文以提高其光電化學(xué)氧化水性能或光電化學(xué)活性為目的,主要采用簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的電化學(xué)還原和電沉積等方法對(duì)其改性。 論文第一部分采用金屬有機(jī)物分解的方法在銦導(dǎo)電玻璃(ITO)上制備了BiVO4電極,然后在三電極體系中對(duì)其電化學(xué)還原處理。結(jié)果顯示,處理后電極光電催化性能有大幅度的提高。采用掃描電鏡(SEM)、X射線單晶衍射(XRD),X射線光電子能譜(XPS), Raman等方法對(duì)其表征,并用電化學(xué)阻抗譜(EIS), Mott-Schottky (M-S)等測(cè)試方法研究了其光生電荷界面轉(zhuǎn)移、復(fù)合及導(dǎo)電性等性質(zhì)。結(jié)果表明性能提高主要是由于電荷轉(zhuǎn)移加快、復(fù)合減少引起。該方法簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、可控性強(qiáng)。 第二部分采用溶膠凝膠法在ITO上制備了α-Fe2O3和摻Ti α-Fe2O薄膜電極,然后在其表面電沉積FeOOH。結(jié)果顯示FeOOH表面修飾后的電極光電催化性能有較大提高。采用SEM、EDS、XRD、Raman等方法對(duì)電極進(jìn)行表征,并結(jié)合EIS和M-S等研究了光生電荷界面轉(zhuǎn)移、復(fù)合及導(dǎo)電性等。結(jié)果證明光電催化性能提高主要是由界面電荷轉(zhuǎn)移加快、復(fù)合減少等引起。這為提高赤鐵礦光電催化活性提供了新的方法。 金屬腐蝕給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人們生活帶來(lái)巨大損失。傳統(tǒng)的犧牲陽(yáng)極保護(hù)法是不斷消耗陽(yáng)極而保護(hù)金屬陰極,需階段補(bǔ)償。半導(dǎo)體光催化技術(shù)用于金屬防腐蝕壽命長(zhǎng)、成本低,但目前大多采用TiO2,只能利用紫外光部分。論文第三部分是利用聯(lián)吡啶釕(N719)染料敏化Ti02電極對(duì)銅進(jìn)行可見光光電化學(xué)保護(hù),研究了體系組成如pH、氣體環(huán)境、碘離子等對(duì)短路光電流的影響。結(jié)果顯示上述體系可利用可見光實(shí)現(xiàn)對(duì)銅的保護(hù)。這為金屬防腐蝕和太陽(yáng)能利用提供了新視角。
【關(guān)鍵詞】：光電催化 可見光 BiVO_4 α-Fe_2O_3 光電保護(hù)
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：O643.3
【目錄】：

• 摘要10-12
• Abstract12-14
• 第1章 緒論14-35
• 1. 前言14
• 2. 半導(dǎo)體光催化技術(shù)研究現(xiàn)狀14-25
• 2.1 半導(dǎo)體光催化的基本原理與特點(diǎn)14-16
• 2.2 半導(dǎo)體光催化應(yīng)用16-18
• 2.3 半導(dǎo)體光催化活性影響因素18-20
• 2.4 提高半導(dǎo)體光催化活性主要方法20-23
• 2.5 BiVO_4和α-Fe_2O_3的光電催化性質(zhì)23-25
• 3. 半導(dǎo)體光催化技術(shù)目前存在的主要問題25-26
• 4. 光電化學(xué)防腐蝕26-27
• 4.1 基本原理26-27
• 4.2 光電化學(xué)防腐蝕研究現(xiàn)狀27
• 5. 論文的選題依據(jù)、目的、意義與研究?jī)?nèi)容27-28
• 5.1 論文的選題依據(jù)、目的、意義27-28
• 5.2 研究?jī)?nèi)容28
• 參考文獻(xiàn)28-35
• 第2章 研究方法35-44
• 1. 化學(xué)試劑和儀器35-36
• 1.1 化學(xué)試劑、規(guī)格和生產(chǎn)廠家35-36
• 1.2 實(shí)驗(yàn)儀器36
• 2. 測(cè)試方法36-43
• 2.1 樣品表征36-38
• 2.2 電化學(xué)測(cè)試38-40
• 2.3 光電化學(xué)測(cè)試40-41
• 2.4 染料吸附相對(duì)表面積測(cè)試41-42
• 2.5 銅離子濃度分析42-43
• 參考文獻(xiàn)43-44
• 第3章 電化學(xué)還原處理BiVO_4薄膜電極提高光電催化性能44-58
• 1. 前言44
• 2. 研究方法44-45
• 2.1 BiVO_4薄膜電極的制備44
• 2.2 電化學(xué)還原處理44-45
• 2.3 光電化學(xué)測(cè)試方法45
• 2.4 電極結(jié)構(gòu)表征測(cè)試方法45
• 3. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論45-54
• 3.1 電極電還原處理前后的光電性能45-47
• 3.2 電還原處理對(duì)電極形貌、晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成的影響47-50
• 3.3 光電化學(xué)活性提高機(jī)理50-54
• 4. 本章結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 第4章 電沉積FeOOH提高α-Fe_2O_3光電催化活性58-71
• 1. 前言58
• 2. 實(shí)驗(yàn)方法58-59
• 2.1 電極制備58-59
• 2.2 電化學(xué)和光電化學(xué)測(cè)試59
• 3. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論59-68
• 3.1 電沉積FeOOH前后電極的光電化學(xué)性能59-63
• 3.2 電沉積FeOOH前后的電極形貌、晶體結(jié)構(gòu)和元素組成63-64
• 3.3 光電性能提高機(jī)理64-68
• 4. 本章結(jié)論68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 第5章 染料敏化TiO_2可見光光電化學(xué)保護(hù)Cu71-79
• 1. 前言71
• 2. 實(shí)驗(yàn)方法71-73
• 2.1 電極制備71-72
• 2.2 光電化學(xué)測(cè)試72
• 2.3 銅離子濃度分析72-73
• 3. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論73-76
• 3.1 N719染料敏化TiO_2薄膜電極吸收光譜73
• 3.2 可見光照時(shí)N719染料敏化TiO_2薄膜電極的開路電位73-74
• 3.3 短路光電流與光電化學(xué)電池體系組成的關(guān)系74-75
• 3.4 N719染料敏化TiO_2薄膜電極可見光光電化學(xué)保護(hù)Cu75-76
• 4. 本章結(jié)論76-77
• 參考文獻(xiàn)77-79
• 第6章 總結(jié)與展望79-80
• 1. 總結(jié)79
• 2. 工作展望79-80
• 附錄：碩士期間的科研成果80-81
• 致謝81

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

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4 杜衛(wèi)平;李臻;冷文華;許宜銘;;氧化鐵和羥基氧化鐵光催化還原銀離子[J];物理化學(xué)學(xué)報(bào);2009年08期

5 劉熙娟,朱紹龍;TiO_2薄膜在燈具上的應(yīng)用[J];照明工程學(xué)報(bào);2004年01期

6 上官鵬鵬;童少平;李海麗;冷文華;;電位對(duì)α-Fe_2O_3和摻鈦α-Fe_2O_3光氧化水電荷轉(zhuǎn)移速率常數(shù)的影響[J];物理化學(xué)學(xué)報(bào);2013年09期

  本文關(guān)鍵詞：提高BiVO_4和α-Fe_2O_3可見光光電催化活性和光電化學(xué)保護(hù)Cu，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：255035