目前,全球能源供應(yīng)的重要組成部分是化石能源,然而,化石燃料的持續(xù)使用也造成了嚴重的環(huán)境問題,如空氣污染和溫室效應(yīng)。因此找到一種清潔的、環(huán)保的可再生能源已經(jīng)成為了人類的迫切需求。開發(fā)利用太陽能顯然是最可行的長期解決方案。人工模擬光合作用,可以有效地利用和儲存太陽能,將太陽能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能。有效實現(xiàn)人工光合作用的一個途徑是建立能吸收可見光的光電化學(xué)電池,其中在陽極發(fā)生水氧化反應(yīng)產(chǎn)生質(zhì)子和氧氣,在陰極發(fā)生氫還原或者二氧化碳還原。光電化學(xué)電池中,光陽極的析氧反應(yīng)是實現(xiàn)人工光合作用的瓶頸,因為它涉及多個電子和質(zhì)子的轉(zhuǎn)移,需要很高的活化能。因此,在廣泛使用這種技術(shù)之前需要克服的障礙之一是開發(fā)穩(wěn)定和高效的光電陽極。本文兩種分子鈷配合物修飾到BiVO₄電極表面,作為光陽極,用于光電化學(xué)分解水制氫體系。Co（salophen）配合物由于疏水作用可直接吸附到多孔BiVO₄電極上制備分子催化劑/半導(dǎo)體混合光陽極（Co1/BiVO₄和Co2/BiVO₄）。在中性（pH=7.0）條件下,考察了復(fù)合電極的光電催化性能,結(jié)果表明,... 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
引言
    1.1 光合作用
        1.1.1 自然界的光合作用
        1.1.2 人工光合作用
        1.1.3 水氧化體系及釋氧中心(OEC)
    1.2 光催化水氧化體系
        1.2.1 光催化水氧化體系
        1.2.2 釩酸鉍的簡介
    1.3 分子水氧化反應(yīng)催化體系
        1.3.1 多相催化劑與均相催化劑
        1.3.2 分子水平水氧化催化劑的催化機理
        1.3.3 含Co非貴金屬水氧化催化劑
        1.3.4 含Co4O_4中心結(jié)構(gòu)催化劑
        1.3.5 BiVO_4/催化劑復(fù)合光陽極
    1.4 本文的選題背景和依據(jù)
第2章 分子鈷催化劑修飾釩酸鉍電極的研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 分析測試儀器
        2.2.2 主要原料
        2.2.3 光敏劑釩酸鉍的制備
        2.2.4 分子催化劑Co-salophen的合成
        2.2.5 復(fù)合陽極Co(salophen)/BiVO_4的制備
        2.2.6 電化學(xué)和光電化學(xué)方法
        2.2.7 表征
    2.3 結(jié)果和討論
        2.3.1 光電陽極的表征
        2.3.2 復(fù)合光陽極的光電化學(xué)性能研究
        2.3.3 IMPS的表面動力學(xué)
        2.3.4 PCE穩(wěn)定性的測試
        2.3.5 真正的催化劑或催化劑前體
    2.4 本章小結(jié)
第3章 探究十六氟酞菁鈷促進H_2O氧化和CO_2還原的電催化性能
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 分析測試儀器
        3.2.2 主要原料
        3.2.3 復(fù)合陽極CoF16Pc/BiVO_4的制備
        3.2.4 電化學(xué)和光電化學(xué)方法
        3.2.5 表征
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 CoF_(16)Pc/BiVO_4復(fù)合電極表征
        3.3.2 光陽極性能的研究
        3.3.3 光陰極性能的研究
    3.4 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加科研情況



本文編號：3733145