伴隨工業(yè)快速發(fā)展而來(lái)的能源危機(jī)與環(huán)境污染越來(lái)越受到人們的關(guān)注,成為目前人類亟待解決的重要問(wèn)題。1972年Fujishima等人首次實(shí)現(xiàn)了金紅石二氧化鈦光電極的光電催化分解水制氫,隨后相關(guān)研究者又發(fā)現(xiàn)粉體半導(dǎo)體材料光解水制氫技術(shù)。從而掀起了利用含量豐富的可再生太陽(yáng)能制備綠色氫能源的研究熱潮。無(wú)論是光電催化還是光催化過(guò)程,其核心問(wèn)題都是對(duì)光催化劑材料的研究。近來(lái),具有d10電子構(gòu)型的半導(dǎo)體由于具有較好的載流子遷移效率表現(xiàn)了良好的光催化性能,因而受到廣泛關(guān)注。本論文以d10電子構(gòu)型的鎵酸鋅尖晶石作為主要研究對(duì)象,通過(guò)缺陷調(diào)控下的非金屬元素?fù)诫s及復(fù)合異質(zhì)結(jié)構(gòu)建方法,以實(shí)現(xiàn)對(duì)鎵酸鋅光催化劑電子結(jié)構(gòu)的調(diào)控,增強(qiáng)其光催化產(chǎn)氫能力。主要研究?jī)?nèi)容及相關(guān)結(jié)論如下:第二章中以硼氫化鈉作為硼源和脫氧劑,以氨氣作為氮源,通過(guò)簡(jiǎn)單的一步煅燒法成功制備了氧空位調(diào)控下的B/N共摻鎵酸鋅納米球。氧空位調(diào)控下的B/N共摻鎵酸鋅在沒(méi)有沉積鉑作為助催化劑條件下即表現(xiàn)了優(yōu)異的光催化產(chǎn)氫效率,比同樣條件下的氧空位調(diào)控B摻雜及N摻雜鎵酸鋅光催化劑性能更加優(yōu)異,是未摻雜鎵酸鋅的三倍左右。這主要是由以下原因?qū)е碌?一方面,由于B-N鍵... 

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圖１－１半導(dǎo)體光解水過(guò)程示意圖［４］

ｎ－ｔｙｐｅ?ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ??圖１－２傳統(tǒng)異質(zhì)結(jié)光催化劑電荷傳輸機(jī)制［５８］。??結(jié)構(gòu)位置關(guān)系如圖ｌ－２（ａ）所示的兩種半導(dǎo)體材的作用下，光生電子（或空穴）則由導(dǎo)帶位置移到導(dǎo)帶位置較低（價(jià)帶位置較高）的半導(dǎo)體，空間分離。這種能級(jí)排列的半導(dǎo)體組合方式，能構(gòu)，稱為傳統(tǒng)的電荷載體轉(zhuǎn)移機(jī)制［９４］。如果組１和半導(dǎo)體材料２分別為ｐ型和ｎ型半導(dǎo)體，那度存在差異，會(huì)發(fā)生載流子的熱力學(xué)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，半導(dǎo)體指向ｐ型半導(dǎo)體的內(nèi)建電場(chǎng)，從而進(jìn)一步型半導(dǎo)體和ｐ型半導(dǎo)體的遷移，更大程度的促進(jìn)

為了實(shí)現(xiàn)光生載流子分離的同時(shí)保持其原來(lái)的還原氧化能力，研究人員在研究中又發(fā)現(xiàn)了矢量Ｚ機(jī)制［５９－６５］，如圖１－３所示。這種載流子轉(zhuǎn)移機(jī)制最的優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)界面的氧化還原電對(duì)或電子傳輸介質(zhì)淬滅氧化能力和還原弱的空穴和電子，使氧化能力更強(qiáng)的空穴及還原能力更強(qiáng)的電子分別位于不半導(dǎo)體上，實(shí)現(xiàn)有效分離。然而，構(gòu)造這樣的異質(zhì)結(jié)對(duì)半導(dǎo)體材料的選擇提更高的要求，同時(shí)如何構(gòu)建有效的電荷傳輸界面，并揭示異質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本界質(zhì)以實(shí)現(xiàn)理想的定向電子轉(zhuǎn)移仍存在較大挑戰(zhàn)。??金屬－半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)??Ｅ０???、—?????？�。荆�?ｔ％??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Z型Ag3PO4/Ag2MoO4異質(zhì)結(jié)光催化劑構(gòu)建和光催化降解有機(jī)污染物（英文）[J]. 唐華,付彥惠,萇樹(shù)方,謝思雨,唐國(guó)剛.  催化學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]半導(dǎo)體光解水制氫研究:現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及展望[J]. 謝英鵬,王國(guó)勝,張恩磊,張翔.  無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)



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