基于半導(dǎo)體光電極的光電化學(xué)（PEC）分解水制氫能夠能夠?qū)⑽盏奶柲苻D(zhuǎn)換為氫能,被認(rèn)為是破解當(dāng)前能源危機(jī)和環(huán)境問題的一把金鑰匙。因此,為了實現(xiàn)高效的光電化學(xué)分解水,探索和開發(fā)高效穩(wěn)定的半導(dǎo)體材料作為光電極成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱門課題。氧化鎢（WO₃）作為一種對可見光響應(yīng)的n型半導(dǎo)體,因其適宜的光學(xué)帶隙、優(yōu)異的電子運(yùn)輸特性以及化學(xué)性能穩(wěn)定等特點在眾多半導(dǎo)體材料中脫穎而出。但是光生載流子復(fù)合效率高等問題嚴(yán)重制約著單一WO₃光電極的實際應(yīng)用。本文采用水熱法在FTO導(dǎo)電玻璃基底上制備了一維（1D）WO₃納米棒陣列,并構(gòu)筑1D Mo-WO₃/Fe-WO₃同質(zhì)結(jié)和1D HTA-WO₃/2D WO_3-x同質(zhì)結(jié)來抑制光生載流子的復(fù)合,并將其作為光陽極應(yīng)用于光電化學(xué)分解水體系中。通過對所制備復(fù)合電極的形貌結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)等進(jìn)行表征,并對其光電性能進(jìn)行研究,分析光生載流子在光電極中的分離和轉(zhuǎn)移過程,探究復(fù)合電極的光電催化機(jī)理。結(jié)果表明,通過兩次水熱結(jié)合一次... 

【文章來源】：天津城建大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光電化學(xué)分解水制氫的概述
        1.2.1 光電化學(xué)分解水制氫原理
        1.2.2 光電化學(xué)分解水過程
        1.2.3 常見的光陽極材料
    1.3 WO_3光陽極的概述
        1.3.1 WO_3的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
        1.3.2 WO_3的制備方法
        1.3.3 WO_3的光電化學(xué)性能
    1.4 提高WO_3光陽極光電性能的策略
        1.4.1 提高太陽能光譜的利用率
        1.4.2 提高光生載流子的分離和傳輸效率
        1.4.3 提高水氧化動力學(xué)
    1.5 課題的提出
第2章 實驗部分
    2.1 化學(xué)試劑與設(shè)備
        2.1.1 化學(xué)試劑
        2.1.2 實驗設(shè)備
    2.2 實驗過程
        2.2.1 實驗方案
        2.2.2 實驗內(nèi)容及步驟
    2.3 性能分析測試
        2.3.1 掃描電子顯微鏡分析(SEM)
        2.3.2 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.3 透射電子顯微鏡分析(TEM)
        2.3.4 X射線光電子能譜分析(XPS)
        2.3.5 紫外可見吸收光譜分析(UV-Vis)
        2.3.6 紫外光電子能譜分析(UPS)
        2.3.7 電子順磁共振光譜分析(EPR)
        2.3.8 穩(wěn)態(tài)表面光電壓分析(SPV)
        2.3.9 光電化學(xué)性能分析(PEC)
第3章 1D Mo-WO_3/Fe-WO_3 同質(zhì)結(jié)復(fù)合電極的構(gòu)筑及其光電性能的研究
    3.1 引言
    3.2 Mo-WO_3/Fe-WO_3 同質(zhì)結(jié)復(fù)合電極的表征及光電性能的研究
        3.2.1 Mo-WO_3/Fe-WO_3 同質(zhì)結(jié)復(fù)合電極的物相分析
        3.2.2 Mo-WO_3/Fe-WO_3 同質(zhì)結(jié)復(fù)合電極的光電性能研究
    3.3 本章小結(jié)
第4章 1D HTA-WO_3/2D WO_(3-x)同質(zhì)結(jié)復(fù)合電極的構(gòu)筑及其光電性能的研究
    4.1 引言
    4.2 1DHTA-WO_3/2D WO_(3-x)同質(zhì)結(jié)復(fù)合電極的表征及光電性能的研究
        4.2.1 1D HTA-WO_3/2D WO_(3-x)同質(zhì)結(jié)復(fù)合電極的物相分析
        4.2.2 HTA-WO_3/2D WO_(3-x)同質(zhì)結(jié)復(fù)合電極的光電性能研究
    4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表論文情況說明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[8]氧化亞銅p-n同質(zhì)結(jié)的一步法制備及光電化學(xué)性能研究[D]. 常靜.西北大學(xué) 2018
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[10]氧化亞銅光電陰極用于光電催化分解水的研究[D]. 魏一佳.天津大學(xué) 2017



本文編號：3196626