合成異質(zhì)結(jié)構(gòu)與固溶體是促進電荷分離效率、提高光催化產(chǎn)氫性能的兩種方式。本論文通過合成二維ZnS@ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)以及Zn_1-xCr_xIn₂S₄固溶體,探究這兩種結(jié)構(gòu)對光催化產(chǎn)氫性能的影響。(1)以ZnO納米片為模板,以Na₂S為硫源,通過簡單的水熱法制備具有高度有序ZnO核和高度無序ZnS殼層的二維Z體系ZnS@ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu),并成功引入了間隙鋅,用于光催化分解水產(chǎn)氫。通過透射電子顯微鏡(TEM)和高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)分析得到,合成的ZnS@ZnO復(fù)合材料為核殼結(jié)構(gòu),而且其內(nèi)部為高度有序的ZnO核,外部被高度無序的ZnS殼層包覆,這種結(jié)構(gòu)可以促進電荷載流子的分離效率,從而提高光催化產(chǎn)氫效率。通過X射線光電子能譜(XPS)、熒光(PL)、電子順磁共振(EPR)可以確定間隙鋅的存在,間隙鋅是ZnO納米片表面的氧原子被半徑更大的硫原子取代后為保持平衡而產(chǎn)生的。通過改變ZnO與Na₂S的比例8:1,6:1,4:1,得到具有不同ZnS殼層厚度的ZnS@Z...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 光催化分解水概述
    1.2 影響光催化劑性能的主要因素
        1.2.1 光催化劑的光吸收能力
        1.2.2 光催化劑的光生電子與空穴的分離效率
        1.2.3 光催化劑的表面性質(zhì)
    1.3 光催化劑的改性方法
        1.3.1 異質(zhì)結(jié)光催化材料
        1.3.2 固溶體光催化材料
        1.3.3 缺陷工程
    1.4 選題的依據(jù)與創(chuàng)新點
第二章 二維ZnS@ZnO異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備及光催化性能
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 實驗設(shè)備
        2.2.3 樣品制備
        2.2.4 樣品表征
        2.2.5 電化學(xué)性能表征
        2.2.6 光催化產(chǎn)氫性能表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 SEM數(shù)據(jù)分析
        2.3.2 TEM數(shù)據(jù)分析
        2.3.3 HRTEM數(shù)據(jù)分析
        2.3.4 XRD數(shù)據(jù)分析
        2.3.5 BET數(shù)據(jù)分析
        2.3.6 XPS數(shù)據(jù)分析
        2.3.7 EPR,PL數(shù)據(jù)分析
        2.3.8 漫反射數(shù)據(jù)分析
        2.3.9 光催化產(chǎn)氫數(shù)據(jù)分析
        2.3.10 二維ZnS@ZnO納米片的電化學(xué)數(shù)據(jù)分析
        2.3.11 二維ZnS@ZnO納米片的機理圖
    2.4 本章小結(jié)
第三章 硫銦鋅基固溶體的制備及光催化性能
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 實驗設(shè)備
        3.2.3 樣品制備
        3.2.4 樣品表征
        3.2.5 電化學(xué)性能表征
        3.2.6 光催化產(chǎn)氫性能表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 溫度對Zn_1-xCr_xIn₂S₄ 固溶體的影響
        3.3.2 Cr含量對Zn_1-xCr_xIn₂S₄ 固溶體的影響
        3.3.3 TAA含量對Zn_1-xCr_xIn₂S₄ 固溶體的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
附錄



本文編號：3802807