隨著能源危機和環(huán)境污染問題的日益突出,尋找綠色、可再生的新能源替代化石能源日益迫切。氫能源作為一種清潔可循環(huán)的能源吸引了人們的關(guān)注,而利用半導體材料作為光電極來光電裂解水制備氫能源被廣泛研究,因為半導體本身有著特殊的物理性質(zhì)一一在光照下會激發(fā)出電子空穴對。激發(fā)出來的電子空穴對會與水發(fā)生氧化還原反應(yīng),最終得到氫氣和氧氣,通過半導體制備氫能源廉價,高效,穩(wěn)定并且在反應(yīng)過程中半導體不會產(chǎn)生二次污染物。在眾多半導體光電極材料中氧化鋅（ZnO）擁有高效的電子遷移效率和電子轉(zhuǎn)移效率,環(huán)境兼容性好,價格低廉、無毒等性質(zhì),成為了光電催化領(lǐng)域廣泛研究的材料。但是ZnO本身是寬帶隙的半導體,只能響應(yīng)紫外區(qū)域的光,我們知道紫外光只占太陽光的5%,大大限制了 ZnO的應(yīng)用。除此之外,ZnO不僅表面的缺陷會成為電子空穴的愈合中心,而且本身光照產(chǎn)生的空穴使導致其陽極腐蝕,這些缺點使ZnO商業(yè)化利用受阻。針對ZnO存在的缺陷以及光電化學目前研究的現(xiàn)狀,我們選擇以ZnO為基底,采用表面修飾其他材料的方式開展了一系列的工作,以提高ZnO光電裂解水的活性以及穩(wěn)定性。具體內(nèi)容如下:一、利用水熱的方法在P型硅片（Si）上制備... 

【文章來源】：揚州大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２?（ａ）負載不同量Ｃｕ納米顆粒的吸收光譜（ｂ）單波長下樣品的產(chǎn)氫活性??

?３??ＣＤｓ上原位生長Ｃｕ納米顆粒用于光催化產(chǎn)氫，如圖１．２所不，Ｃｕ的等離共振使得ＣＤｓ??在６００?ｎｍ出現(xiàn)了一個吸收峰。他們還研宄了單波長下樣品的產(chǎn)氫活性，發(fā)現(xiàn)在紅外光以??及近紅外區(qū)域（７００?ｎｍ、８００?ｎｍ、９００?ｎｍ）雖然樣品的產(chǎn)氫速率明顯低于模擬太陽光下的??速率，但是仍然有氫氣產(chǎn)生，這足以說明是Ｃｕ納米顆粒的等離共振帶來了光生電子用于??產(chǎn)氣［９］。??ｇ?＾ｉｓａｍｐｌｅＣ??Ｓ?｜Ｊ｜?｜??２（Ｋ）?３００?４００?５（）０?６００?７００?８００?９００?７００?ｍ?９００??Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?（ｎｍ）?Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?（ｎｍ）??圖１．２?（ａ）負載不同量Ｃｕ納米顆粒的吸收光譜（ｂ）單波長下樣品的產(chǎn)氫活性??（３）摻雜改變半導體材料的帶隙??在傳統(tǒng)半導體中可以通過摻雜離子改變半導體中電子或者空穴濃度改變半導體的帶??隙，也可以通過摻雜在半導體內(nèi)部形成異質(zhì)結(jié)，也就說超晶格形式。例如Ｊｉｎｇｊｉｅ等人報道??了?Ｃｕ－Ｎ摻雜的Ｔｉ０２納米線光電化學裂解水，他們在Ｃｕ摻雜基礎(chǔ)上通過在Ｎ２氛圍下退火??實現(xiàn)Ｎ摻雜，并通過Ｘ射線光電子能譜證實了?Ｎ的摻雜確實提高Ｔｉ０２的價帶的位置，如??圖１．３所示，減小了?Ｔｉ０２的帶隙，從而實現(xiàn)了?Ｔｉ０２對可見光的吸收［１（）］。??因此，尋找窄帶隙的優(yōu)越半導體電極材料、通過復合貴金屬以及光敏材料補充對光的??響應(yīng)能力以及通過摻雜調(diào)整帶隙等手段成為提高半導體光捕獲能力的有效手段。??（３）?＿?Ｎ－ｄｏｐｅｄ?Ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ?ＴｉＯ

對的分離??明穩(wěn)定的助催化劑和合適的電解液能夠促進電載流子能夠從電極的內(nèi)部萃取到電極的表面。體自身的快速的電子空穴復合，半導體之間的研工作者設(shè)計了多元異質(zhì)結(jié)、在半導體材料蓄層。Ｙａｏ等人報道了，界面調(diào)控的高效ｎ－Ｓｉ

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Ferrites boosting photocatalytic hydrogen evolution over graphitic carbon nitride: a case study of（Co, Ni）Fe2O4 modification[J]. Jie Chen,Daming Zhao,Zhidan Diao,Miao Wang,Shaohua Shen.  Science Bulletin. 2016(04)



本文編號：3252739