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會加重溫室效應(yīng),因此尋找新型可再生清潔能源成為各個國家科研的重點。氫氣具有燃燒熱值高,來源廣泛,清潔無污染的優(yōu)點,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。具體研究內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）通過化學(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。通過調(diào)控化學(xué)浴沉積時間得到了最佳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作為光陽極用于光電催化（PEC）制氫,在模擬太陽光下,H₂產(chǎn)率達(dá)到168.6μmol cm^-2... 

【文章來源】：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

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：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、意義及主要研究內(nèi)容
第二章 :實驗試劑與儀器
    2.1 實驗試劑
    2.2 實驗儀器
    2.3 催化劑表征及性能評價
        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)性能測試
    2.5 光催化產(chǎn)氫性能測試裝置
    2.6 光電催化產(chǎn)氫性能測試裝置
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 實驗部分
        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 光催化制氫測試
        3.2.4 光電催化產(chǎn)氫測試
    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 實驗部分
        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)氫性能測試
        4.2.4 光電催化產(chǎn)氫性能測試
    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)氫測試
        4.3.3 材料的光催化制氫反應(yīng)過程分析
        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：3184452