近年來(lái),為了應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源短缺問題,人們逐漸將目光轉(zhuǎn)移至太陽(yáng)能這一取之不盡、用之不竭的清潔能源上,其中利用半導(dǎo)體吸收太陽(yáng)能將水分解從而得到清潔可儲(chǔ)存的化學(xué)燃料是解決能源危機(jī)和環(huán)境問題的有效途徑,是極具發(fā)展?jié)摿Φ奶?yáng)能轉(zhuǎn)換技術(shù)。在光催化分解水反應(yīng)中,可分為氧氣析出反應(yīng)和氫氣析出反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng),其中氧氣析出反應(yīng)比氫氣析出反應(yīng)要求更為苛刻,它涉及到復(fù)雜的多電子轉(zhuǎn)移步驟并需要外界提供很大的過電位,是一個(gè)動(dòng)力學(xué)滯后的過程,因此成為限制利用光解水大規(guī)模生產(chǎn)清潔能源的主要障礙。近年來(lái),氮化碳等有機(jī)聚合物光催化劑由于其結(jié)構(gòu)的靈活多樣性,可調(diào)控的能帶結(jié)構(gòu),豐富的元素來(lái)源和高的化學(xué)耐受性等優(yōu)勢(shì),在光催化分解水領(lǐng)域得到了積極廣泛的研究。然而,有機(jī)聚合物材料普遍存在載流子分離效率低,水氧化驅(qū)動(dòng)力弱以及光吸收有限等缺點(diǎn),這極大限制了其在可見光下催化水分解產(chǎn)氧的應(yīng)用,因此開發(fā)一類能夠在可見光下高效產(chǎn)氧的光催化劑對(duì)于光催化領(lǐng)域的發(fā)展具有極其重要的意義。共軛梯形聚合物(Conjugated ladder polymers)是主鏈上的所有稠合環(huán)均為π共軛體系的一類特殊的梯形聚合物,是一種結(jié)合了石墨烯優(yōu)異的電...

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１半導(dǎo)體光催化劑中光催化水分解的主要過程和原理示意圖［｜５］

補(bǔ)償與氧化還原反應(yīng)相關(guān)的活化能壘的驅(qū)動(dòng)??力，所以帶隙的寬度以及ＣＢ和ＶＢ的位置對(duì)半導(dǎo)體光催化劑至關(guān)重要，是第二步??和第三步的基矗??／?Ｌｉｇｈｔ?Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ?個(gè)??ＶＳ．?ＳＨＥ?Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ??（ＩＩＩ）?２?＼?Ａ?（Ｉ）?ａｔ?ｐＨ＝０?ｂａｎｄ??〇....

圖１．３?ｐ－ｇ－Ｃ３Ｎ４和ｇ－Ｃ３Ｎ４的（ａ）能帶結(jié)構(gòu)示意圖以及（ｂ）在４１０?ｎｍ光照下催化水分解產(chǎn)生氧氣的??濃度：（ｃ）ｇ－Ｃ３Ｎ４和ｐ－ｇ－Ｃ３Ｎ４在黑暗和光照條件下的極化曲線；（ｄ）ｇ－Ｃ３Ｎ４和ｐ－ｇ－Ｃ３Ｎ４的奈奎??斯特阻抗圖［２２］

構(gòu)上看，ｐ－ｇ－Ｃ３Ｎ４的帶隙發(fā)??生寬化，更重要的是其價(jià)帶位置降低，這使得ｐ－ｇ－Ｃ３Ｎ４比ｇ－Ｃ３Ｎ４在熱力學(xué)上具有??更強(qiáng)的催化水分解為氧氣的驅(qū)動(dòng)力。此外他們還利用電化學(xué)測(cè)試對(duì)兩者進(jìn)行產(chǎn)氧動(dòng)??力學(xué)研宄，通過兩者的極化曲線比較發(fā)現(xiàn)，在黑暗和光照條件下ｐ－ｇ－Ｃ３Ｎ４都表現(xiàn)出....

圖１．４在４５０?ｎｍ波長(zhǎng)下ｇ－Ｃ３Ｎ４和ｐ－ｇ－Ｃ３Ｎ４的（ａ）光致發(fā)光光譜和（ｂ）時(shí)間分辨光致發(fā)光光譜

?第１章緒論???同時(shí)他們利用穩(wěn)態(tài)和時(shí)間分辨光譜測(cè)量來(lái)確定載流子遷移過程以進(jìn)一步闡明質(zhì)??子化促進(jìn)水氧化的原因。從圖１．３（ａ）光致發(fā)光光譜可以看出，與ｇ－Ｃ３Ｎ４相比，ｐ－ｇ－??Ｃ３Ｎ４的熒光強(qiáng)度很低，這表明ｐ－ｇ－Ｃ３Ｎ４中的載流子的重組復(fù)合速率被大大抑制；??圖１．３（ｂ....

圖１．６?（ａ）?３?ｗｔ?％?０）（０１１）２含＜：３隊(duì)樣品的透射電子圖樣；ｇ－Ｃ３Ｎ４和Ｃｏ（ＯＨ）２／ｇ－Ｃ３Ｎ４的（ｂ）粉末??ＸＲＤ圖譜、（ｃ）紫外－可見光漫反射圖譜和（ｄ）室溫ＰＬ光譜；（ｅ）純ｇ－Ｃ３Ｎ４、３ｗｔ％Ｃｏ（ＯＨ）２／ｇ－??Ｃ３Ｎ４的產(chǎn)氧速率圖；（ｆ）Ｃｏ３〇４／ｇ－Ｃ３Ｎ４、Ｃｏ（ＯＨ）２／ｇ－Ｃ３Ｎ４在紫外光照射?

Ｉ／ｇＣ＾?一??＜〇?＾〇?ｘ?＾?ｗ￣ｉ?４００?５００?６００??Ａ?／?ｎｍ??ｄ?廠?ｎ?ｅ？?�。。�?＿?ｆ???８Ｃ，Ｎ．?？．?＾?一?？?？?—？＾Ａ??？?ＣｏｔＯＭＪ／＾．Ｎ．－ＵＶＶｉ＊?３〇．?ｍｍ?〇＞｛〇？），?３ｗｔ??！?＾Ｎ＼?！－：?／?ｉ：....

本文編號(hào)：4033070