目前全球主要使用的能源仍然是化石燃料,然而化石燃料的存量有限,并且燃燒產(chǎn)生的CO₂會(huì)加重溫室效應(yīng),因此尋找新型可再生清潔能源成為各個(gè)國(guó)家科研的重點(diǎn)。氫氣具有燃燒熱值高,來(lái)源廣泛,清潔無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn),成為化石燃料最重要的替代品。光催化分解水制氫技術(shù)利用了地球上豐富的太陽(yáng)能資源和水資源,是理想的制氫方式。半導(dǎo)體材料硫化鎘（CdS）由于具有很好的吸光性能,因此一直被視為光催化產(chǎn)氫的理想材料之一,但CdS自身在可見(jiàn)光下極易發(fā)生光腐蝕,穩(wěn)定性較差,因而限制了其廣泛應(yīng)用。本文對(duì)導(dǎo)電玻璃（FTO）上負(fù)載的CdS納米棒陳列進(jìn)行改性,以期提高其光催化和光電催化產(chǎn)氫活性和穩(wěn)定性。具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:（1）通過(guò)化學(xué)浴沉積和離子交換的方法在CdS納米棒上負(fù)載CoSx納米片,制備得到一種新型的結(jié)構(gòu)催化劑CdS-CoSx。通過(guò)調(diào)控化學(xué)浴沉積時(shí)間得到了最佳CoSx的負(fù)載量,該復(fù)合催化劑的光催化析氫性能和穩(wěn)定性明顯優(yōu)于CdS催化劑。使用最佳的CdS-CoSx作為光陽(yáng)極用于光電催化（PEC）制氫,在模擬太陽(yáng)光下,H₂產(chǎn)率達(dá)到168.6μmol cm^-2... 

【文章來(lái)源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 半導(dǎo)體光催化制氫概述
        1.2.1 半導(dǎo)體光催化制氫基本原理
        1.2.2 半導(dǎo)體光催化制氫性能的影響因素
    1.3 CdS納米材料
    1.4 提高CdS半導(dǎo)體光催化活性策略
        1.4.1 離子摻雜
        1.4.2 半導(dǎo)體復(fù)合
        1.4.3 負(fù)載助催化劑
    1.5 CdS納米材料的應(yīng)用
        1.5.0 光催化產(chǎn)氫
        1.5.1 光催化降解
        1.5.2 光伏/光學(xué)傳感器
    1.6 研究目的、意義及主要研究?jī)?nèi)容
第二章 :實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 催化劑表征及性能評(píng)價(jià)
        2.3.1 掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscopy,SEM)
        2.3.2 透射電子顯微鏡(Transmission Electron Microscopy,TEM)與能譜儀(EDS)
        2.3.3 X-射線粉末衍射(X-ray Diffraction,XRD)
        2.3.4 X-射線光電子能譜(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)
        2.3.5 紫外-可見(jiàn)漫反射光譜(Ultraviolet-visibleSpectrometry,UV-VisSpectra)
        2.3.6 分子熒光光譜(Molecule FluorescenceSpectra,FL)
        2.3.7 電感耦合等離子體發(fā)射光譜(Inductively coupled plasma atomic emission spectrometer,ICP-OES)
        2.3.8 表面光電壓譜(Surface PhotovoltaicSpectroscopy,SPV)
    2.4 光電化學(xué)性能測(cè)試
    2.5 光催化產(chǎn)氫性能測(cè)試裝置
    2.6 光電催化產(chǎn)氫性能測(cè)試裝置
第三章 :CdS-CoSx光催化劑的制備及其光催化和光電催化產(chǎn)氫研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 催化劑的制備
        3.2.2 材料結(jié)構(gòu)與光電化學(xué)性能表征
        3.2.3 光催化制氫測(cè)試
        3.2.4 光電催化產(chǎn)氫測(cè)試
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 材料結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 材料的光催化制氫和光電化學(xué)制氫
        3.3.3 光催化產(chǎn)氫反應(yīng)機(jī)理分析
        3.3.4 本章小結(jié)
第四章 :CdS/ZnS半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)制備及其光催化和光電催化制氫研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 催化劑制備
        4.2.2 催化劑結(jié)構(gòu)和光電化學(xué)表征
        4.2.3 光催化產(chǎn)氫性能測(cè)試
        4.2.4 光電催化產(chǎn)氫性能測(cè)試
    4.3 結(jié)果和討論
        4.3.1 催化劑結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 光催化光電催化產(chǎn)氫測(cè)試
        4.3.3 材料的光催化制氫反應(yīng)過(guò)程分析
        4.3.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號(hào)：3184452