當今社會面臨著化石能源的大量使用引起的環(huán)境污染和能源儲量不足的危機,極需發(fā)展清潔可再生的新能源。氫能資源豐富可持續(xù),綠色環(huán)保無污染,可以以多種形態(tài)進行存儲和運輸,是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉础，F(xiàn)有的電解水、光電解水制備氫氣耗能較大,因此較為理想的途徑是直接利用太陽能通過光解水制氫。相比無機半導體,有機半導體光催化劑具有結(jié)構多樣、可設計、可合成、帶隙能級容易調(diào)控等優(yōu)勢,近年來受到極大的研究關注。雖然有多種不同形態(tài)的有機半導體,包括線性共軛聚合物、共軛微孔聚合物、共價有機框架材料等,相繼被開發(fā)用作光解水制氫催化劑,但何種結(jié)構最有利,目前還沒有定論。而且,大部分體系只對500 nm以下的光有響應,對太陽光譜中能量占比較大的長波長可見光和近紅外光利用不足。鑒于線性共軛聚合物比共軛微孔聚合物、共價有機框架等其他類型聚合物半導體材料更容易合成,產(chǎn)率高,結(jié)構明確,本論文工作以此為基本結(jié)構,通過基元的選用考察、側(cè)鏈共軛等策略,設計合成了6類線性共軛聚合物光催化劑,并進行了構效關系的研究。在第二章中,我們選用三種各具特征的基元,疏水性的電子給體三苯胺（TPA）、基于吡咯并吡咯烷酮的疏水性給受體結(jié)構（DP... 

【文章來源】：上海師范大學上海市

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

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摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 半導體光解水制氫簡介
        1.2.1 光解水制氫簡介
        1.2.2 光解水制氫原理及條件
    1.3 有機半導體光催化劑種類及其發(fā)展
        1.3.1 線形共軛聚合物光催化劑
        1.3.2 共軛多孔聚合物光催化劑
        1.3.3 共價有機框架材料光催化劑
    1.4 課題的提出
第2章 不同基團構建線形聚合物的制氫性能研究
    2.1 引言
    2.2 3 ,7-二溴二苯并噻吩砜單體的合成
    2.3 聚合物的合成
    2.4 聚合物的基本物理化學性質(zhì)表征
        2.4.1 聚合物核磁結(jié)構表征
        2.4.2 熱穩(wěn)定性分析
        2.4.3 微觀形貌和結(jié)晶性
        2.4.4 紫外可見漫反射光譜(DRS)
        2.4.5 能級理論計算
        2.4.6 循環(huán)伏安法表征分子能級
    2.5 光解水制氫性能的研究
        2.5.1 標準曲線測定
        2.5.2 光解水制氫性能表征
        2.5.3 制氫性能差異性分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 聚合物側(cè)鏈共軛拓展策略在制氫領域的應用研究
    3.1 引言
    3.2 BDT系列線形聚合物的合成
    3.3 聚合物P0、P1和P2 的基本物理化學性質(zhì)表征
        3.3.1 聚合物的固態(tài)核磁Solid-state13C NMR表征
        3.3.2 熱穩(wěn)定性分析
        3.3.3 微觀形貌和結(jié)晶性分析
        3.3.4 紫外可見漫反射吸收光譜
        3.3.5 能級理論計算
        3.3.6 循環(huán)伏安法表征分子能級
    3.4 聚合物光催化分解水制氫性能的探究
        3.4.1 基本制氫性能分析
        3.4.2 側(cè)鏈共軛聚合物P2 的催化劑用量依賴性探究
        3.4.3 側(cè)鏈共軛聚合物P2 的穩(wěn)定性探究
        3.4.4 側(cè)鏈共軛聚合物P2 的表觀量子產(chǎn)率AQY測定
        3.4.5 聚合物的粒徑分析
        3.4.6 熒光壽命的測定
        3.4.7 OFET遷移率測試
    3.5 本章小結(jié)
全文總結(jié)
實驗部分
    實驗試劑與儀器
    光解水制氫表征部分
參考文獻
致謝



本文編號：3435444