本文關(guān)鍵詞：復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料的設(shè)計(jì)及其在光解水制氫中的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 光催化 制氫 Z-型復(fù)合 鈦酸鎂 純水

【摘要】：自從1972年日本科學(xué)家A. Fujishima和K. Honda在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在外加偏電壓后,通過光照射Ti02電極后,在鉑電極上能夠檢測(cè)到氫氣的產(chǎn)生。從此,利用太陽能光催化制氫技術(shù)成為全世界研究的熱門項(xiàng)目。21世紀(jì),能源和環(huán)境是人類所面臨的兩大重要問題,與傳統(tǒng)的能源相比,氫具有高效可再生無污染等優(yōu)點(diǎn),成為人類理想的清潔能源。而光催化分解水制氫被認(rèn)為是解決當(dāng)前能源和環(huán)境問題的有效方法。本文是通過鎂熱還原和HF后處理的方法,將SiO2/TiO2復(fù)合物還原成Si/MgTiO3均相異質(zhì)結(jié),對(duì)其樣品進(jìn)行XRD、XPS、UV-Vis、SEM、TEM等表征。MgTi03由于導(dǎo)帶位置在氫電極電勢(shì)(-0.41 v；PH=7)的下面,因此不能單獨(dú)用來光催化分解水制氫。本文通過Z一型復(fù)合的方法,將帶隙不夠理想的Si和MgTiO3進(jìn)行復(fù)合,從而使較高導(dǎo)帶位置的半導(dǎo)體的光生電子用來光催化分解水制氫氣,而具有較低價(jià)帶位置的半導(dǎo)體的空穴用來氧化水制氧氣。使其拓寬材料的整體吸光范圍,及整體氧化還原電位,并且促進(jìn)了半導(dǎo)體的光生電子-空穴對(duì)的分離。Si/MgTiO3均相異質(zhì)結(jié)在可見光照射下,光解水制氫過程中不需要添加任何犧牲劑,并具有較高的光催化性能和較好的穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：光催化 制氫 Z-型復(fù)合 鈦酸鎂 純水
【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O643.36;TQ116.2
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-8
• 第一章 緒論8-22
• 1.1 引言8
• 1.2 半導(dǎo)體光催化劑的研究背景8-9
• 1.3 光催化制氫的基本原理9-10
• 1.4 光催化活性的影響因素10-11
• 1.41 催化劑的粒徑11
• 1.42 催化劑的比表面積11
• 1.43 催化劑的晶面結(jié)構(gòu)11
• 1.5 提高光催化活性的方法11-21
• 1.51 普通方法提高光催化劑活性11-13
• 1.52 材料的晶型或形貌的對(duì)光催化性能的影響13-15
• 1.53 摻雜15
• 1.54 半導(dǎo)體復(fù)合15-21
• 1.6 本文的選題背景及意義21-22
• 第二章 實(shí)驗(yàn)試劑和試驗(yàn)方法22-25
• 2.1 實(shí)驗(yàn)藥品22
• 2.2 實(shí)驗(yàn)中所用的儀器22-23
• 2.3 光催化劑的表征23
• 2.4 光催化分解水性能的測(cè)試23-25
• 第三章 Z-型Si/MgTiO_3復(fù)合納米材料的合成及其光催化分解水制氫25-33
• 3.1 引言25
• 3.2 復(fù)合納米材料Si/MgTiO_3的制備25-26
• 3.21 合成SiO_2/TiO_2復(fù)合物25
• 3.22 合成Si/MgTiO_3復(fù)合材料25-26
• 3.3 結(jié)果與討論26-32
• 3.31 樣品的表征26-29
• 3.32 光催化活性和機(jī)理分析29-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 第四章 結(jié)論與展望33-34
• 參考文獻(xiàn)34-38
• 致謝38-39
• 在學(xué)期間公開發(fā)表論文及著作情況39

【相似文獻(xiàn)】

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