納米半導(dǎo)體復(fù)合材料的制備及其在光/電催化領(lǐng)域中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-08-21 14:02
隨著社會的發(fā)展,能源危機和環(huán)境污染成為亟待解決的世界性問題。為了確保人類長期可持續(xù)的發(fā)展,迫切需要開發(fā)用于生產(chǎn)綠色能源和修復(fù)環(huán)境的環(huán)境友好和可再生技術(shù)。光催化技術(shù)是一種“綠色”技術(shù),由可持續(xù)的太陽能驅(qū)動,可以用于環(huán)境修復(fù),還可以生產(chǎn)有價值的化學(xué)燃料,具有很大的潛力。除此之外,電催化技術(shù)也因其低成本,無污染的優(yōu)點而備受關(guān)注。近年來,半導(dǎo)體復(fù)合材料成為在生物、醫(yī)藥、化工、環(huán)境、能源等領(lǐng)域最具發(fā)展前景與應(yīng)用潛力之一,其既能保持材料原來的物理、化學(xué)特性,又將不同材料所擁有的性質(zhì)有機地結(jié)合在一起。將半導(dǎo)體復(fù)合材料與光催化技術(shù)以及電催化技術(shù)的結(jié)合,開發(fā)用于各種應(yīng)用的新型半導(dǎo)體光催化劑和電催化劑的設(shè)計和制造成為了解決環(huán)境和能源問題的關(guān)鍵途徑。因而,本論文主要設(shè)計制備了多種高性能、高穩(wěn)定、面向?qū)嶋H應(yīng)用的納米復(fù)合材料,并將其用作光/電催化劑,來處理太陽能-氫能和環(huán)境污染問題之間的轉(zhuǎn)化問題。具體研究內(nèi)容如下:(1)采用水熱法制備了非貴金屬混合相1T/2H MoSe2助催劑,將其與CdS納米棒進行復(fù)合,得到1T/2HMoSe2/CdS(1T/2H-MC)復(fù)合材料。結(jié)果表明,混合相1T/2HMoSe2本身具有...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:167 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-3半導(dǎo)體光催化基本原理示意圖??Fig.?1-3?Schematic?of?photocatalytic?process?on?a?semiconductor?photocatalyst??
(2)根據(jù)光催化的基本原理,可以得出只有當電子和空穴有效地分離并傳輸?shù)??光催化劑表面,才能繼續(xù)參與后續(xù)的氧化還原反應(yīng)。一般來說,電子空穴對的復(fù)合時??間約為1〇-9秒,而與吸附物種的化學(xué)相互作用時間約為1〇_8-1〇-3秒[23]。因此,如何避??免電子空穴對的復(fù)合從根本上說是非常重要的。然而,更。牛绲陌雽(dǎo)體盡管有更寬的??光吸收范圍,但是其電荷越容易復(fù)合。所以,在設(shè)計光催化劑時要對光吸收范圍和電??荷分離效率之間進行平衡,同時兼顧二者,才能有效提升光催化的效率。一般,采用??合適的助催化劑可以促進電荷分離。還原助催化劑和氧化助催化劑可以分別提取光生電??子和空穴,增多主催化劑體的活性位點,并且還可以抑制光催化劑的光腐蝕以提高光穩(wěn)??定性(圖1-5)。所以,負載助催化劑是有效改善光催化劑性能和穩(wěn)定性的手段。??
圖1-4太陽光譜分布圖??Fig.?1-4?Solar?spectrum?distribution??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]非TiO2光催化劑去除氣態(tài)VOCs[J]. 張曉東,楊陽,李紅欣,鄒學(xué)軍,王玉新. 化學(xué)進展. 2016(10)
[2]納米二氧化鈦的光催化機理及其在有機廢水處理中的應(yīng)用[J]. 張萬忠,喬學(xué)亮,邱小林,陳建國,羅浪里. 人工晶體學(xué)報. 2006(05)
本文編號:3355739
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:167 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-3半導(dǎo)體光催化基本原理示意圖??Fig.?1-3?Schematic?of?photocatalytic?process?on?a?semiconductor?photocatalyst??
(2)根據(jù)光催化的基本原理,可以得出只有當電子和空穴有效地分離并傳輸?shù)??光催化劑表面,才能繼續(xù)參與后續(xù)的氧化還原反應(yīng)。一般來說,電子空穴對的復(fù)合時??間約為1〇-9秒,而與吸附物種的化學(xué)相互作用時間約為1〇_8-1〇-3秒[23]。因此,如何避??免電子空穴對的復(fù)合從根本上說是非常重要的。然而,更。牛绲陌雽(dǎo)體盡管有更寬的??光吸收范圍,但是其電荷越容易復(fù)合。所以,在設(shè)計光催化劑時要對光吸收范圍和電??荷分離效率之間進行平衡,同時兼顧二者,才能有效提升光催化的效率。一般,采用??合適的助催化劑可以促進電荷分離。還原助催化劑和氧化助催化劑可以分別提取光生電??子和空穴,增多主催化劑體的活性位點,并且還可以抑制光催化劑的光腐蝕以提高光穩(wěn)??定性(圖1-5)。所以,負載助催化劑是有效改善光催化劑性能和穩(wěn)定性的手段。??
圖1-4太陽光譜分布圖??Fig.?1-4?Solar?spectrum?distribution??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]非TiO2光催化劑去除氣態(tài)VOCs[J]. 張曉東,楊陽,李紅欣,鄒學(xué)軍,王玉新. 化學(xué)進展. 2016(10)
[2]納米二氧化鈦的光催化機理及其在有機廢水處理中的應(yīng)用[J]. 張萬忠,喬學(xué)亮,邱小林,陳建國,羅浪里. 人工晶體學(xué)報. 2006(05)
本文編號:3355739
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