太陽能的開發(fā)與利用是解決人類社會發(fā)展面臨的能源與環(huán)境問題的有效途徑。氫氣能源具有較高熱值、含量豐富、燃燒無污染等優(yōu)點,因此,將太陽能轉(zhuǎn)化為氫能進(jìn)行儲存與利用,被越來越多的人關(guān)注。二氧化鈦作為一種半導(dǎo)體催化劑,具有較高的光生電子和空穴的能力,以及良好的電子流動性,被廣泛應(yīng)用于光催化產(chǎn)氫實驗中,但是因其較高的能帶寬度,導(dǎo)致其只對紫外光部分有響應(yīng),大大降低了可見光利用率。卟啉類化合物是一種重要的可見光光敏劑,分子含有大環(huán)共軛結(jié)構(gòu),對可見光具有較高的吸收能力。如何將二氧化鈦和卟啉有機的復(fù)合在一起,協(xié)同利用卟啉分子的吸光性和二氧化鈦的電子傳輸能力,開發(fā)穩(wěn)定的高性能可見光光解水催化劑成為研究的熱點。目前為止,卟啉和二氧化鈦的復(fù)合材料雖然被廣為研究,但是多以表面吸附或者核殼結(jié)構(gòu)為主。表面吸附結(jié)構(gòu)一般是由二氧化鈦切片在卟啉的有機溶液中浸泡得到,這種結(jié)構(gòu)的卟啉與二氧化鈦結(jié)合極為不牢固,而且卟啉二氧化鈦的接觸面積有限;核殼結(jié)構(gòu)雖然克服了卟啉二氧化鈦的結(jié)合問題,但是仍然存在接觸面積有限的問題,導(dǎo)致卟啉分子產(chǎn)生的光生電子和空穴不能被及時有效的傳輸給二氧化鈦進(jìn)行利用,增加了光生電子和空穴的復(fù)合幾率,限制了復(fù)合材... 

【文章來源】：河南大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 二氧化鈦及其復(fù)合材料
        1.1.1 二氧化鈦及其復(fù)合材料的研究概況
        1.1.2 二氧化鈦復(fù)合材料的種類及應(yīng)用
        1.1.3 二氧化鈦負(fù)載光敏劑的應(yīng)用與限制
    1.2 卟啉及其組裝體
        1.2.1 卟啉及其組裝體的研究概況
        1.2.2 卟啉及其組裝體的應(yīng)用
    1.3 卟啉/二氧化鈦復(fù)合材料的研究進(jìn)展
    1.4 本論文的研究內(nèi)容及意義
    參考文獻(xiàn)
2 四（羥基苯基） 卟啉/二氧化鈦共組裝納米材料的制備及光催化應(yīng)用
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑
        2.2.2 測試儀器
        2.2.3 實驗步驟
        2.2.4 光催化實驗
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 一鍋法制備T679/TiO_2共組裝體的形貌表征
        2.3.2 蠕動泵注入法制備T679/TiO_2共組裝體的形貌表征
        2.3.3 水熱前后催化劑的XRD圖譜分析
        2.3.4 水熱后T679/TiO_2共組裝球的HRTEM圖像
        2.3.5 T679/TiO_2共組裝球的SEM元素分析
        2.3.6 堿洗前后共組裝球的形貌、比表面及紫外-可見吸收對比
        2.3.7 不同結(jié)構(gòu)T679/TiO_2共組裝體的可控合成
    2.4 不同結(jié)構(gòu)催化劑的光催化性能測試
        2.4.1 不同結(jié)構(gòu)催化劑的光催化降解測試
        2.4.2 不同結(jié)構(gòu)催化劑的光催化產(chǎn)氫測試
    2.5 不同結(jié)構(gòu)催化劑的產(chǎn)氫機理分析
    2.6 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
3 不同種類卟啉/二氧化鈦共組裝體系的合成、表征及光催化應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑
        3.2.2 測試儀器
        3.2.3 實驗步驟
        3.2.4 光催化實驗
    3.3 結(jié)果與表征
        3.3.1 不同種卟啉與二氧化鈦組裝形貌分析
        3.3.2 不同種卟啉與二氧化鈦組裝紅外光譜測試
        3.3.3 不同種卟啉與二氧化鈦組裝結(jié)果的紫外-可見吸收測試
        3.3.4 不同種卟啉與二氧化鈦組裝結(jié)果的XRD測試
        3.3.5 不同種卟啉與二氧化鈦組裝結(jié)果的光催化降解測試
        3.3.6 不同種卟啉與二氧化鈦組裝結(jié)果的光催化產(chǎn)氫測試
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
4 總結(jié)與展望
    4.1 工作總結(jié)
    4.2 問題與展望
        4.2.1 存在的問題
        4.2.2 展望
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Upconversion emission enhancement of TiO2 coated lanthanide-doped Y2O3 nanoparticles[J]. 呂強,趙連城,國鳳云,李美成.  Chinese Physics B. 2009(09)



本文編號：3566030