發(fā)布時間：2021-07-13 19:45

　　20世紀(jì)初,Haber-Bosch研制出鐵基催化劑用于合成氨生產(chǎn)。氨作為一種重要的無機物,得到了非常廣泛的應(yīng)用,在國家建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。作為半導(dǎo)體光催化劑,ZnO具有催化活性高、無毒和低成本等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于污水處理、空氣凈化等領(lǐng)域,是一種擁有巨大發(fā)展空間的光催化材料。但是ZnO作為光催化劑,存在許多缺陷:禁帶寬度大（3.37eV）,只能吸收紫外光,不能充分的利用太陽能;容易發(fā)生光生電子-空穴對的復(fù)合。目前,光催化合成氨的催化劑均為粉末,粉末型光催化劑在流體中易團聚、回收利用率低。同時產(chǎn)生光的無序反射導(dǎo)致光能利用率低,不利于在光催化N2氣合成氨中的應(yīng)用。本論文采用磁控濺射雙靶共濺射法在平面玻璃表面制備了碳摻雜的ZnO薄膜。研究了碳靶濺射功率、氣壓等條件對薄膜物相、膜厚、化學(xué)價態(tài)和元素含量等的影響;通過XRD、UV-Vis、XPS等表征分析了碳摻雜ZnO薄膜的晶型、吸光度、元素價態(tài)等。在300W氙燈條件下,研究了光催化N2氣合成氨的性能。結(jié)果表明:碳的最佳摻雜量為1.03%,此時可見光催化氮合成氨產(chǎn)量最高;碳摻雜的ZnO薄膜中存在碳量子點,尺寸為4nm,晶面間距0.21nm,薄膜可... 

【文章來源】：海南大學(xué)海南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：48 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

三種Zn0晶體結(jié)構(gòu)

Ｏｘｙｇｅｎ?Ｚｂｋ；??圖１．１三種ＺｎＯ晶體結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＺｎＯ?ｃｒｙｓｔａｌｓ??１．１．２?ＺｎＯ光催化機理??光催化是將光化學(xué)和催化化學(xué)相結(jié)合，光能和催化劑作為光催化反應(yīng)的必要條??件二者缺一不可。當(dāng)前發(fā)現(xiàn)的光催化劑主要有Ｔｉ０２、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、Ｆｅ２０３等，??多為ｎ型半導(dǎo)體氧化物。Ｌｉｎｓｅｂｉｇｌｅｒ等（ＬｉｎｓｅｂｉｇｌｅｒｅｔａＬ，１９９５）認為光催化反應(yīng)可??分為兩類：敏化光化反應(yīng)和催化光化反應(yīng)。敏化光化反應(yīng)是光激發(fā)催化劑發(fā)生光生??電子和光生空穴，光生電子和空穴轉(zhuǎn)移到催化劑表面吸附分子并發(fā)生氧化－還原反??應(yīng)。催化光化反應(yīng)是通過光激發(fā)吸附的分子，吸附的分子被激發(fā)后與基態(tài)催化劑相??互作用，催化劑主要為吸附分子提供有利于反應(yīng)的接觸表面。??半導(dǎo)體光催化劑的能帶由充滿電子的低能價帶（ＶＢ）和全空的高能導(dǎo)帶??（ＣＢ）組成，價帶和導(dǎo)帶中間稱為禁帶。ＺｎＯ光催化反應(yīng)機理與二氧化鈦光催化劑??的降解機理非常相似（Ｈａｒｉｈａｒａｎ

圓＿?＿?＾??溶液?繼?纖?凝膠??圖１．４溶膠－凝膠法制備過程??Ｆｉｇ．?１．４?Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｓｏｌ－ｇｅｌ?ｍｅｔｈｏｄ??７??

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]微納復(fù)合結(jié)構(gòu)硅基底表面TiO2薄膜的生長[D]. 王亞威.大連理工大學(xué) 2015



本文編號：3282685