近年來(lái),環(huán)境污染和能源短缺成兩大全球關(guān)注的問(wèn)題。半導(dǎo)體光催化技術(shù)是一種新型綠色技術(shù),可以利用太陽(yáng)光降解有機(jī)污染物、分解水和還原二氧化碳,把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。氮化鎵和氧化鋅是兩種重要的半導(dǎo)體光催化材料。雖然這兩種材料的能帶間隙較寬,只能利用紫外光,但是它們可以形成與其晶體結(jié)構(gòu)一樣的固溶體材料。另外,理論計(jì)算表明(GaN)_1-x(ZnO)_x固溶體的導(dǎo)帶底主要由Ga的4s和4p軌道構(gòu)成,價(jià)帶頂主要由Zn的3d軌道和N的2p軌道構(gòu)成,其價(jià)帶處會(huì)產(chǎn)生一個(gè)p-d軌道排斥作用使其價(jià)帶上升,實(shí)現(xiàn)能帶間隙減小。因此,通過(guò)調(diào)節(jié)(GaN)_1-x(ZnO)_x固溶體材料中ZnO或者GaN的含量可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)控其能帶結(jié)構(gòu)。另外,一維結(jié)構(gòu)的催化劑具有大的比表面積,在光催化反應(yīng)中能夠提供更多的反應(yīng)活性位點(diǎn)。本文中我們報(bào)道了通過(guò)成分和晶面調(diào)控提高(GaN)_1-x(ZnO)_x固溶體納米線的光電和光催化性能。我們先合成ZnGa₂O₄作為前驅(qū)體,再通...

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 光催化的發(fā)展歷程
    1.2 光催化的原理及應(yīng)用
        1.2.1 光催化定義
        1.2.2 光催化反應(yīng)機(jī)理
        1.2.3 光催化材料的應(yīng)用
    1.3 光催化的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
    1.4 提升光催化性能的方法
        1.4.1 調(diào)控光催化材料的能帶結(jié)構(gòu)
        1.4.2 調(diào)控光催化材料的形貌
    1.5 (GaN)_1-x(ZnO)_x固溶體材料的研究進(jìn)展
        1.5.1 (GaN)_1-x(ZnO)_x固溶體材料概述
        1.5.2 (GaN)_1-x(ZnO)_x固溶體的合成及表征
    1.6 課題的意義及主要研究工作
第2章 實(shí)驗(yàn)藥品、裝置及制備方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 一維(GaN)_1-x(ZnO)_x固溶體納米線的制備
        2.2.1 前驅(qū)體的制備
        2.2.2 硅基底的處理
        2.2.3 合成(GaN)_1-x(ZnO)_x固溶體納米線
        2.2.4 沉積助催化劑
    2.3 材料的表征方法
    2.4 材料的性能測(cè)試
        2.4.1 納米線光電性能測(cè)試
        2.4.2 光催化水分解性能測(cè)試
        2.4.3 光催化二氧化碳還原性能測(cè)試
        2.4.4 光催化降解測(cè)試
第3章 (GaN)_1-x(ZnO)_x固溶體納米線的表征分析
    3.1 生長(zhǎng)溫度對(duì)納米線形貌和成分的影響
    3.2 不同形貌納米線的能帶結(jié)構(gòu)分析
    3.3 不同形貌納米線的物相結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)分析
    3.4 不同形貌納米線的光電性能測(cè)試
    3.5 小結(jié)
第4章 光催化性能測(cè)試
    4.1 二氧化碳光還原性能測(cè)試
        4.1.1 不同形貌納米線的性能分析
        4.1.2 納米線穩(wěn)定性測(cè)試
        4.1.3 沉積助催化劑對(duì)光還原性能的影響
        4.1.4 納米線與粉末樣品的性能對(duì)比
        4.1.5 小結(jié)
    4.2 水分解性能測(cè)試
        4.2.1 不同形貌納米線的性能分析
        4.2.2 納米線與粉末樣品的性能對(duì)比
        4.2.3 小結(jié)
    4.3 降解性能測(cè)試
        4.3.1 不同形貌納米線的性能分析
        4.3.2 納米線與粉末樣品的性能對(duì)比
        4.3.3 小結(jié)
第5章 全文結(jié)論
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研活動(dòng)說(shuō)明
致謝



本文編號(hào)：3866110