能源和環(huán)境是一直以來人類面臨的兩個重大問題。太陽能作為一種清潔且無污染的可再生能源被認為是21世紀的一種新型能源。因此,合理有效地利用太陽能解決上述問題是近幾年來的研究熱點。半導(dǎo)體光催化劑可以實現(xiàn)太陽能與清潔能源的有效轉(zhuǎn)化。在眾多的光催化材料中,具有代表性的TiO₂納米管陣列（TiO₂ NTAs）由于其獨特的物理和化學(xué)性能受到了人們的大量關(guān)注。然而,作為一種間接帶隙的半導(dǎo)體,單純的TiO₂材料也遭受到了光生電子-空穴對易發(fā)生快速復(fù)合以及電荷界面轉(zhuǎn)移速率低等諸多缺點。最近,引入適當(dāng)?shù)闹呋瘎┍徽J為是有效提升光催化活性的一個行之有效的方法。然而,近些年來人們對助催化劑的研究卻進入了一個瓶頸時期。原因在于助催化劑的引入雖然可以解決光生電荷在單一光催化劑與電解液界面間轉(zhuǎn)移效率低的問題,但同時也為電荷的界面?zhèn)鬏攷砹诵碌恼系K。光生電荷在助催化劑與光催化劑界面間的轉(zhuǎn)移成了另一個突出性的問題。眾所周知,光催化反應(yīng)是在催化劑的表面進行的。也就是說,能夠到達催化劑表面且參與反應(yīng)的光生電荷數(shù)量越多,那么整體的光催化反應(yīng)效率越高。因此,引入助催...

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.2不同的助催化劑修飾的光催化劑示意圖

主要作用是吸收太陽光，而光催化反應(yīng)是在半導(dǎo)體的表面進行的。實際上助催化劑是一種本身不具有光催化活性或者光催化活性很小的物質(zhì)，但當(dāng)它與光催化劑結(jié)合后卻能夠極大地提升光催化劑的催化性能。實際上，助催化劑的引入主要起到降低化學(xué)反應(yīng)活化能的作用。隨著人們的研究發(fā)現(xiàn)助催化劑可以根據(jù)用途不同....

圖1.4BiVO4，CoPi/BiVO4電極和MOx/BiVO4電極光電流-電位特性

顯著提升了量子效率。李燦課題組采用原位電化學(xué)沉積的方法將CoPi助催化劑沉積到BiVO4薄膜極上，研究了助催化劑CoPi在BiVO4表面所起的作用[65]。如圖1.4（a）所，對于單純的BiVO4電極，其光電流的密度相對較低，然而當(dāng)助催化劑CoPi入后，BiVO....

圖1.5CoPi/BiVO4和MOx/BiVO4（M：Co，Ir，Mn，和Ru）電極的光

oPi/BiVO4和MOx/BiVO4（M：Co，Ir，Mn，和Ru）電催化產(chǎn)氧和光電流密度曲線[65]。.1.5PhotocatalyticO2evolutionandphotocurrentdensitiescoPi/BiVO4andMOx/BiV....

圖1.6光催化表面與界面參數(shù)關(guān)系示意圖

圖1.6光催化表面與界面參數(shù)關(guān)系示意圖[66]。Fig.1.6Schematicillustrationoftherelationshipbetweensurfaceandinterfaparametersforphotocatalysis[66].2....

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