當(dāng)前,化石能源急劇消耗所帶來的生態(tài)環(huán)境污染和能源短缺問題嚴(yán)重阻礙了人類社會的可持續(xù)發(fā)展。因此,尋求可再生的綠色能源迫在眉睫。氫能因其燃燒值高、無污染被認(rèn)為是一種理想的清潔能源。相比于傳統(tǒng)的制氫方式,利用半導(dǎo)體光催化材料實現(xiàn)太陽能到氫能的轉(zhuǎn)化具有明顯優(yōu)勢,但其可見光利用不足及光-氫轉(zhuǎn)化效率低等問題嚴(yán)重制約了光催化制氫技術(shù)的實用化。近年來,由電子供體（Donor,D）與電子受體（Acceptor,A）交替組成的D-A型有機共軛聚合物半導(dǎo)體因其具有光譜響應(yīng)范圍寬、穩(wěn)定性高、能帶結(jié)構(gòu)易調(diào)控等獨特優(yōu)勢,成為一種新興的熱點光催化材料。本論文針對制約光-氫轉(zhuǎn)化過程中的光吸收、光生載流子分離與傳輸、界面反應(yīng)這三個因素,設(shè)計合成系列由不同電子供體和電子受體組成的D-A型共軛聚合物材料,并對其結(jié)構(gòu)、形貌、產(chǎn)氫性能、載流子遷移與分離行為進行表征測試及研究,結(jié)合理論計算,初步揭示了D-A型共軛聚合物材料的分子結(jié)構(gòu)及光催化產(chǎn)氫性能之間的構(gòu)效關(guān)系,獲得了性能優(yōu)良的D-A型共軛聚合物光催化產(chǎn)氫材料。本論文的研究內(nèi)容如下:1)以苯并噻二唑、芘、二苯并噻吩砜為電子受體,苯為電子供體,基于Sonogashira-Hagi... 

【文章來源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：163 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

世界衛(wèi)生組織（WHO）公布的全球城市空氣污染排名Fig.1.1TherankingofglobalurbanairpollutionbytheWorldHealthOrganization(WHO)

圖 1.2 全球清潔能源投資（BNEF 2019）Fig. 1.2 Investment of global clean energy (BNEF 2019) 氫能的發(fā)展概況氫能作為一種綠色高效的二次能源，是重要的工業(yè)原料和能源載體，同時燒熱值高、清潔低碳以及應(yīng)用性廣等特點也被認(rèn)為是能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型過程中素，已經(jīng)成為許多國家能源體系的重要組成部分。例如，氫能源汽車等相發(fā)展將為解決生態(tài)環(huán)境污染、能源危機等問題做出重要貢獻（Cano et al 20019 年最新的政府工作報告中也指出要“推動充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”，這是次被寫入政府工作報告，對于相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和研究具有重要意義。目前，工業(yè)上獲得氫能的途徑主要包括：化石能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫以及氫等。其中利用煤、石油和天然氣等傳統(tǒng)化石能源獲得的氫能占了總比，這些途徑所消耗的能量均大于其產(chǎn)生的能量，且生產(chǎn)過程中大量排放的

半導(dǎo)體光催化分解水制氫的基本原理（Kischetal2013）

【參考文獻】：
博士論文
[1]寬光譜響應(yīng)染料敏化半導(dǎo)體的構(gòu)筑及其光催化產(chǎn)氫性能研究[D]. 張曉虎.武漢大學(xué) 2015
[2]新型光催化材料的形貌調(diào)控及其光解水制氫性能研究[D]. 郭思瑤.華中科技大學(xué) 2014



本文編號：3562593