隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,能源短缺和環(huán)境污染問題日漸突出,嚴(yán)重影響了人類的生存和發(fā)展。太陽能作為一種清潔且可再生能源是代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源的最佳新型能源。半導(dǎo)體光催化技術(shù)可以利用太陽能分解水制氫氣、降解環(huán)境中的污染物和還原二氧化碳,在環(huán)境污染治理和解決能源危機(jī)方面有廣闊的應(yīng)用前景。但是,傳統(tǒng)的半導(dǎo)體材料(TiO₂、ZnO等)存在光響應(yīng)范圍窄和光生電子-空穴對分離效率低等缺點,使得半導(dǎo)體光催化技術(shù)很難在實際中得到應(yīng)用。因此,通過調(diào)控和優(yōu)化傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料的微觀結(jié)構(gòu),設(shè)計和制備出光催化活性優(yōu)異的新型光催化材料是當(dāng)今光催化領(lǐng)域的研究熱點。本論文從改善和提高光響應(yīng)范圍和光生電子-空穴分離率出發(fā),以模板法制備新型高效光催化材料,并對其光催化分解水制氫和降解有機(jī)污染物的性能進(jìn)行研究�？疾炷０鍎┓N類和用量對光催化材料的結(jié)構(gòu)和催化性能的影響。采用X射線粉末衍射、X射線光電子能譜、場發(fā)射掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、傅里葉變換紅外光譜、紫外-可見漫反射光譜、N₂-吸附脫附和熒光光譜等手段對材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,研究了材料在光分解水制氫和降解有機(jī)污染物反應(yīng)中的性能以及光催化...

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1光催化反應(yīng)原理

東南大學(xué)博士學(xué)位論文可以有效的提高半導(dǎo)體光催化材料的量子效率。（3）表面反應(yīng)光生電子與空穴在光催化半導(dǎo)體材料的表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)。以污染物的光降解為例：光生空穴能夠?qū)㈦娮庸wOH-和H2O氧化為羥基自由基OH或直接與污染物反應(yīng)；光生電子能夠還原電子受體，如將O2還原....

圖1-2半導(dǎo)體光催化分解水制氫的機(jī)理Fig.1-2Semiconductor-basedphotocatalytichydrogengeneration目前，光解水制氫已成為光催化領(lǐng)域的研究熱點，其機(jī)理圖如圖1-2所示，

hB等有機(jī)染料污染物的性能。Wu等[32]利用生物模板法制備了SnO2半導(dǎo)體化材料，他們發(fā)現(xiàn)光照150min后，SnO2半導(dǎo)體光催化材料對RhB的降解乎達(dá)到100%，具有較高的光催化活性。另外，抗生素及其衍生物對水體的也開始受到人們的關(guān)注�？股刂饕獊碜葬t(yī)用、水....

圖1-3BiOCl晶體的晶胞結(jié)構(gòu)

圖1-3BiOCl晶體的晶胞結(jié)構(gòu)[73]Fig.1-3UnitcellstructureofBiOCl[73]有機(jī)半導(dǎo)體材料的HOMO（最高已占類似于無極半導(dǎo)體的價帶和導(dǎo)帶，LU的照射下，電子被激發(fā)從HOMO躍遷有機(jī)半導(dǎo)體材料較強(qiáng)的氧化還原能力的選擇性，不....

圖1-4（A）三嗪、（B）七嗪和（C）石墨相氮化碳[67]

圖1-4（A）三嗪、（B）七嗪和（C）石墨相氮化碳[67]Fig.1-4(A)triazine,(B)tri-s-triazineand(C)g-C3N4[67]g-C3N4作為一種新型的半導(dǎo)體材料，能夠在可見光范圍內(nèi)響應(yīng)，已被成功的應(yīng)用到光降解污染物、光解水產(chǎn)....

本文編號：3924762