光解水制氫技術作為太陽能利用的重要方式之一,除了能提供高能量密度且無污染的氫能之外,還有望對太陽能電池、光催化CO₂還原、光催化NH3合成等的研究提供借鑒和幫助,因此,光解水制氫技術自1972被發(fā)現(xiàn)以來一直受到研究者的廣泛關注。然而,通過近50年的發(fā)展,光解水制氫的太陽能-氫能轉換效率依然達不到10%的工業(yè)化應用的最低限度。除此之外,光解水制氫技術還面臨著量子產(chǎn)率低、太陽光利用率低、催化劑的穩(wěn)定性亟待提高等問題。為此,研究者先后從開發(fā)新的催化劑體系、提高太陽光的吸收效率、改變犧牲劑種類、降低電子遷移的肖特基勢壘等諸多方面對光解水制氫技術進行了改進,并取得了顯著的效果。但諸多的研究也表明:開發(fā)新的催化劑體系、提高原有催化劑的性能依然是目前有效提高光催化轉化效率、降低催化劑成本的主要途徑之一。二氧化鈦（TiO₂）作為最早研究開發(fā)的光催化劑之一,因其無毒、穩(wěn)定、廉價、環(huán)保等優(yōu)勢,在環(huán)境治理、自清潔、水裂解、有機光合成、CO₂還原、太陽能電池等領域得到了廣泛應用。高比表面積催化劑能顯著提高催化劑的活性位點,進而提高材料的催化性能... 

【文章來源】：河南師范大學河南省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 TiO_2的結構和光解水制氫催化反應機理
        1.2.1 TiO_2的結構
        1.2.2 TiO_2的光解水制氫催化反應機理
    1.3 TiO_2改性光催化劑的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 TiO_2的金屬離子摻雜
        1.3.2 TiO_2的非金屬元素摻雜
        1.3.3 TiO_2的共摻雜修飾
        1.3.4 染料敏化
        1.3.5 半導體復合
        1.3.6 負載貴金屬助催化劑
    1.4 本論文的選題思路、研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.4.1 選題思路
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 本論文的創(chuàng)新之處
第二章 實驗藥品、儀器及表征
    2.1 實驗主要藥品
    2.2 光解水制氫方法
    2.3 實驗儀器
第三章 TiO_2量子點的合成及光催化制氫性能評價
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 樣品的制備
        3.2.2 樣品的表征
    3.3 結果與討論
        3.3.1 樣品的XRD圖譜分析
        3.3.2 樣品的TEM結果分析
        3.3.3 樣品的固體UV-vis DRS結果分析
        3.3.4 樣品的BET測試
        3.3.5 樣品的熱重分析
        3.3.6 樣品的傅里葉中遠紅外光譜圖的分析
        3.3.7 樣品的光催化制氫性能的研究
    3.4 本章小結
第四章 Ag-TiO_2的合成以及光催化制氫性能的評價
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 樣品的制備
        4.2.2 樣品的表征
    4.3 結果與討論
        4.3.1 XRD圖譜分析
        4.3.2 EDS元素分析
        4.3.3 樣品的TEM結果分析
        4.3.4 樣品的粒徑分布統(tǒng)計分析
        4.3.5 樣品的Zeta電位結果分析
        4.3.6 樣品的固體UV-vis DRS結果分析
        4.3.7 樣品的比表面積、孔容孔徑結果分析
        4.3.8 樣品的熱重分析
        4.3.9 樣品的XPS分析
        4.3.10 樣品的傅里葉中遠紅外光譜圖的分析
        4.3.11 樣品的光催化制氫性能的研究
        4.3.12 樣品的光催化機理分析
    4.4 本章小結
第五章 Au-TiO_2合成及光催化制氫性能的評價
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 樣品的制備
        5.2.2 樣品的表征
    5.3 結果與討論
        5.3.1 樣品的XRD圖譜分析
        5.3.2 樣品的TEM結果分析
        5.3.3 樣品的粒徑分布統(tǒng)計分析
        5.3.4 樣品的Zeta電位結果分析
        5.3.5 樣品的固體UV-vis DRS結果分析
        5.3.6 樣品的比表面積、孔容孔徑結果分析
        5.3.7 樣品的熱重分析
        5.3.8 樣品的XPS分析
        5.3.9 樣品的傅里葉紅外光譜圖的分析
        5.3.10 樣品的光催化制氫性能的研究
    5.4 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
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【參考文獻】：
期刊論文
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[2]苝染料敏化Pt/TiO2光催化分解水制氫[J]. 劉福生,吉仁,吳敏,孫岳明.  物理化學學報. 2007(12)
[3]釹摻雜對納米TiO2光催化分解水制氫活性的影響[J]. 黃翠英,由萬勝,黨利琴,雷志斌,孫振剛,張瀾萃.  催化學報. 2006(03)
[4]CoOx改性TiO2光催化劑的制備、優(yōu)化及其光催化分解水析氫性能研究[J]. 吳玉琪,呂功煊,李樹本.  無機化學學報. 2005(03)



本文編號：3463294