發(fā)布時間：2021-11-25 12:14

　　在過去幾十年中,能源需求的增加導(dǎo)致化石燃料的消耗增加,引起了人們對環(huán)境的關(guān)注,從而大大地促進了可再生能源的研究和開發(fā)。太陽能光催化水分解制氫是一種很有前途的綠色可再生能源生產(chǎn)工藝,目前大量研究致力于開發(fā)高效、可靠、廉價、可持續(xù)和環(huán)境友好的催化體系。以太陽能為驅(qū)動力的半導(dǎo)體光催化技術(shù)具有清潔、可再生、安全等優(yōu)點,成為解決環(huán)境和能源問題的有效途徑。為了有效地將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,光催化劑是必不可少的。在過去,TiO2作為主要的光催化劑已被廣泛研究并成功實現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用,然而,只有波長小于約388 nm的紫外光（僅為太陽光譜的一小部分（3-5%））才能激發(fā)鈦的價帶中的電子。因此,開發(fā)具有可見光驅(qū)動光催化活性的新型光催化劑成為光催化領(lǐng)域的一個研究熱點。作為一種引人注目的分解水制氫的光催化劑,石墨相氮化碳（g-C3N4）的應(yīng)用已擴展到傳感器、人工光合成、CO2減排等多個領(lǐng)域。石墨相氮化碳（g-C3N4）是一種優(yōu)異的的n型半導(dǎo)體,具有2.7 eV的帶隙,對可見光響應(yīng)良好,具有無毒、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點,適用于包括光催化在內(nèi)的許多領(lǐng)域。雖然g-C3N4具有合適的帶隙位置,但光誘導(dǎo)的電子-空穴對快... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１太陽光照射下半導(dǎo)體（ｓｃ）的主要光物理過程［１３］

?ｂ?＋Ｈ：０＋０：?ｃ??圖１－２?（ａ）自然光合成過程的全水解及Ｃ０２的還原，（ｂ）人工光合成過程的全水??解及Ｃ０２的還原，（ｃ）有機污染物的光降解［１７］。??在紫外線的照射下，二氧化鈦電極可以催化水分解產(chǎn)氫，促進了人們對光??催化產(chǎn)氫的深入研宄。同樣，丁丨０２粉末光催化氧化氰化物離子的報道也促進了??人們對光催化在環(huán)境治理方面的研究［１９］。除此之外，很多半導(dǎo)體在太陽光（而不??是紫外線）照射下展現(xiàn)了較好的催化性能，例如ＺｎＯ［２（）］、Ｆｅ２０３［２１］、Ｔｉ０２［２２］、??ＳｒＴｉ０３［２３：ｌ、ＮａＴａ０３［２４］、ＣｄＳ［２５］、Ａｇ３Ｐ０４?和?ｇ－Ｃ３Ｎ４?等光催化劑［２６’２７］，其應(yīng)用取決??于它們的帶隙（圖１－３）。盡管目前有大量有關(guān)光催化材料的文獻報道，但由于對??可見光較差的吸收或光能到化學(xué)能的有效轉(zhuǎn)化率低

是紫外線）照射下展現(xiàn)了較好的催化性能，例如ＺｎＯ［２（）］、Ｆｅ２０３［２１］、Ｔｉ０２［２２］、??ＳｒＴｉ０３［２３：ｌ、ＮａＴａ０３［２４］、ＣｄＳ［２５］、Ａｇ３Ｐ０４?和?ｇ－Ｃ３Ｎ４?等光催化劑［２６’２７］，其應(yīng)用取決??于它們的帶隙（圖１－３）。盡管目前有大量有關(guān)光催化材料的文獻報道，但由于對??可見光較差的吸收或光能到化學(xué)能的有效轉(zhuǎn)化率低，這些光催化劑在太陽能燃??料生產(chǎn)或有機污染物降解方面的實際應(yīng)用仍然存在巨大的挑戰(zhàn)。??□??〇??Ｉ?門□??°?－－５Ｌ，－?－?１１?°?ＣＤ?—??｜?ｈ?３ａ?占?°??ｚ?１?－?２?４??２?３．２?３２?３２??山?２?－?Ｃ３?■?７７??２?￣?ｃｄｓ?．?°?３ａ??ｊ?ｃｚｊ?Ｍ〇￥＾??３?－?ｄ＞?°?＾?〇??ＴｉＯ：？＇?２ｒ〇?足??Ｖ＾Ｊ?ｓ?Ｊ??圖１－３不同半導(dǎo)體的帶隙能量和導(dǎo)帶以及價帶位置［２７］。??３??


本文編號：3518119