不可再生能源——化石燃料的逐漸枯竭嚴(yán)重影響了全球經(jīng)濟(jì)和工業(yè)生產(chǎn)的快速增長(zhǎng),因此可再生能源的發(fā)展已經(jīng)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。利用半導(dǎo)體光催化技術(shù)可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為環(huán)境友好的氫能,其不僅運(yùn)行成本低廉而且生成的燃料零污染,因此該技術(shù)的研究與開發(fā)已成為當(dāng)前新能源領(lǐng)域的熱點(diǎn)。類石墨氮化碳（g-C₃N₄）因其帶隙寬度窄（2.7eV）、化學(xué)穩(wěn)定性與熱穩(wěn)定性高、環(huán)境友好以及制備工藝簡(jiǎn)單、成本低等特點(diǎn),成為目前光催化領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)材料。本文通過(guò)熱聚合方法制備了g-C₃N₄。以g-C₃N₄、鈦酸丁酯（Ti（OC₄H₉）₄）和聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）作為前驅(qū)體,采用靜電紡絲技術(shù),獲得了g-C₃N₄/Ti（OC₄H₉）₄/PVP復(fù)合納米纖維,再經(jīng)過(guò)高溫煅燒,制備出g-C₃N_4... 

【文章來(lái)源】：東北師范大學(xué)吉林省211工程院校教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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光催化反應(yīng)機(jī)理8

［24］常見(jiàn)的半導(dǎo)體光催化劑的能帶示意圖如圖1.2所示。圖1.2 常見(jiàn)半導(dǎo)體光催化劑的能帶位置及其氧化還原電勢(shì)［24］1.2.3 影響光催化制氫反應(yīng)效率的因素與半導(dǎo)體光催化原理一樣，利用太陽(yáng)能分解水制備出氫氣也要在經(jīng)過(guò)光子吸收、電子空穴對(duì)產(chǎn)生并分離、催化劑表面反應(yīng)三個(gè)過(guò)程后才能實(shí)現(xiàn)。而這三個(gè)過(guò)程都會(huì)影響到氫氣產(chǎn)生的速率和數(shù)量等等。主要問(wèn)題如下：（1）光催化產(chǎn)氫的整體效率決定于半導(dǎo)體光催化劑中光生電子和空穴的分離，以及表面

子密度卻增加。金屬納米粒子的內(nèi)部和外部的電荷重新分配創(chuàng)造了一個(gè)與光波提供的外加電場(chǎng)方向相反的新電場(chǎng)。隨著電子密度的改變，納米粒子中的庫(kù)侖力開始一系列振蕩，就像一個(gè)彈簧一旦拉伸就開始振蕩一樣（如圖1.4所示）。這些電荷密度和電場(chǎng)的連續(xù)振蕩稱為局域表面等離激元共振，可以持續(xù)大約10fs，［79］此時(shí)電子移相。在100fs時(shí)，電子-電子散射發(fā)生；約1ps之后產(chǎn)生與聲子耦合的熱電子。金屬納米粒子中的傳導(dǎo)電子以最小功耗振蕩的頻率稱為等離激元振動(dòng)頻率。許多金屬等離激元共振頻率與太陽(yáng)光譜重疊，共振頻率也可以通過(guò)調(diào)整顆粒大小、形狀和所處環(huán)境改變。［80］圖1.4 電場(chǎng)作用下金屬納米顆粒等離子體振蕩示意圖［81］1.5.2 表面等離激元共振效應(yīng)促進(jìn)光解水產(chǎn)氫很多光催化劑因?yàn)槠溆邢薜牟豆饽芰�、較少的載流子和較高的氫超電勢(shì)等等問(wèn)題，導(dǎo)致其光催化性能大打折扣，而等離激元共振效應(yīng)可以解決這些問(wèn)題。等離激元共振效應(yīng)在以下五個(gè)

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]電紡無(wú)機(jī)納米纖維材料的制備及其功能化研究[D]. 張振翼.東北師范大學(xué) 2012

碩士論文
[1]MoS2-g-C3N4復(fù)合材料的合成及光催化制氫性能研究[D]. 張雪偉.吉林大學(xué) 2015
[2]新型表面等離子體光催化材料[D]. 廖娟.北京郵電大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3615058