近年來,能源問題與環(huán)境問題已越來越嚴(yán)峻,尋找清潔、可再生能源已迫在眉睫。H₂是一種質(zhì)量最輕的氣體,無毒、無臭、燃燒產(chǎn)物是水、熱值是汽油的2.8倍,因此被認(rèn)為是最理想的清潔能源之一。而如何高效低能地制備氫氣已成為研究熱點(diǎn)之一。半導(dǎo)體光催化水解制氫理論上只需要水、太陽光、半導(dǎo)體即可制備氫氣。太陽光對我們而言取之不盡用之不竭,水也是地球上最豐富的資源之一,因此,尋找合適的半導(dǎo)體光催化劑是半導(dǎo)體光催化水解制氫領(lǐng)域的關(guān)鍵。提高半導(dǎo)體光催化效率的有效途徑之一是提高半導(dǎo)體可見光區(qū)的吸收系數(shù)。基于第一性原理,我們研究了不同元素?fù)诫s對半導(dǎo)體光催化水解性能的影響,為實驗設(shè)計和制備高效光催化水解制氫材料提供理論參考。主要完成了以下幾個方面的研究。1.運(yùn)用密度泛函理論（DFT）結(jié)合Hubbard U矯正的方法研究了La-N共摻TiO₂的光學(xué)性質(zhì)。主要涉及La/N摻雜對TiO₂晶格參數(shù)、介電函數(shù)、吸收系數(shù)、光電導(dǎo)等性質(zhì)的影響。研究結(jié)果表明,La填隙摻雜、N替位摻雜O的共摻方式相較其他單摻方式在可見光區(qū)具有更高的吸收系數(shù),這與實驗結(jié)果完全吻合。在此... 

【文章來源】：魯東大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

半導(dǎo)體光催化水解制氫環(huán)形流程圖

半導(dǎo)體光催化水解制氫簡易原理圖

魯東大學(xué)碩士畢業(yè)論文 2p 軌道加 U 3.7eV，所計算的 TiO2的帶隙值V[9]。 TiO2的晶格參數(shù)的是優(yōu)化后的 N@O-La@Ti 的晶體結(jié)構(gòu)。表 3.TiO2的晶格參數(shù)。如表 3. 1 所示，我們所計算的5 ，c=9.397 ，這與先前的實驗值和理論值十結(jié)果的合理性。


本文編號：3373946