隨著能源枯竭和環(huán)境污染問題的日益突顯,人們對(duì)清潔、可再生新能源的需求越來(lái)越迫切。光水解制氫因其成本低,環(huán)境友好而受到極大關(guān)注,通過簡(jiǎn)單的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能來(lái)解決能源短缺問題。理想的光催化劑必須滿足以下要求,寬波段的光學(xué)利用,有效的分離光生載流子和高效表面氧化還原反應(yīng)。鈣鈦礦型氧化物（ABO3）,化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的多樣性有利于在環(huán)境和能源方面的開發(fā)和應(yīng)用。探索鈣鈦礦氧化物微納材料在濕化學(xué)制備過程中的生長(zhǎng)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)尺寸和形貌的人工剪裁,對(duì)于研究在光催化中的應(yīng)用有重要意義。本文主要利用濕化學(xué)法制備了鈣鈦礦結(jié)構(gòu)堿土金屬鈦酸鹽,探討了不同水熱參數(shù)下微觀形貌的動(dòng)力學(xué)控制機(jī)制,發(fā)展了一種低溫合成新方法。通過改變KOH的添加量,采用一步水熱法合成了具有星狀,枝杈狀和棱柱狀結(jié)構(gòu)的CaTiO3產(chǎn)物,探索了礦化劑濃度對(duì)CaTiO3形貌和生長(zhǎng)行為的影響并對(duì)其光催化性能進(jìn)行了測(cè)試。發(fā)現(xiàn)枝權(quán)狀CaTiO3顆粒按照立方亞晶胞有序聚集,且矩形分支的擇優(yōu)生長(zhǎng)方向?yàn)閇001]軸。證實(shí)了星狀CaTiO3顆粒具有和枝杈狀CaTiO3顆粒類似的定向聚集生長(zhǎng)行為。CaTiO3棱柱狀單晶顆粒同樣具有沿[001]軸擇優(yōu)生長(zhǎng)特性,但... 

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 引言
    1.2 光解水產(chǎn)氫的基本原理及研究現(xiàn)狀
    1.3 鈣鈦礦氧化物的結(jié)構(gòu)特性和主要應(yīng)用
    1.4 Ti系鈣鈦礦在光解水制氫中的應(yīng)用
    1.5 鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物的合成方法
        1.5.1 模板法
        1.5.2 溶膠凝膠法
        1.5.3 水熱/溶劑熱法
    1.6 論文選題思路和主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法與儀器設(shè)備
    2.1 化學(xué)藥品和實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.1.1 化學(xué)藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 結(jié)構(gòu)分析和性能測(cè)試方法
        2.2.1 X射線衍射(XRD)
        2.2.2 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.3 場(chǎng)發(fā)射電子掃描顯微鏡(FESEM)
        2.2.4 雙束聚焦離子束微納加工儀(FIB)
        2.2.5 紫外可見吸收漫反射光譜
        2.2.6 X射線光電子能譜分析
        2.2.7 BET比表面積測(cè)試
        2.2.8 光致發(fā)光光譜
        2.2.9 光解水制氫
第三章 等級(jí)結(jié)構(gòu)鈦酸鈣的控制合成和光解水產(chǎn)氫性能研究
    3.1 引言
    3.2 CaTiO_3的合成與表征
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)條件
        3.2.2 結(jié)果與表征
        3.2.3 鈦酸鈣等級(jí)結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理分析
    3.3 等級(jí)結(jié)構(gòu)鈦酸鈣的光催化性能
    3.4 本章小結(jié)
第四章 鈦酸鋇納米晶的室溫合成和光解水產(chǎn)氫性能研究
    4.1 引言
    4.2 BaTiO_3的合成與表征
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)條件
        4.2.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)室溫合成鈦酸鋇納米晶的影響
        4.2.3 鈦酸鋇納米晶的形成機(jī)理分析
    4.3 鈦酸鋇納米晶的光催化性能
        4.3.1 結(jié)果與表征
    4.4 本章小結(jié)
第五章 鈦酸鍶介孔球的控制生長(zhǎng)及光解水產(chǎn)氫性能研究
    5.1 引言
    5.2 SrTiO_3的合成與表征
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)條件
        5.2.2 結(jié)果與表征
    5.3 鈦酸鍶介孔球的光催化性能
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其它研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水熱反應(yīng)條件對(duì)BaTiO3納米晶形成的影響及其原子尺度表面結(jié)構(gòu)[J]. 朱信華,朱健民,宋曄,周舜華,劉治國(guó).  電子顯微學(xué)報(bào). 2009(04)
[2]控制定向聚集水熱合成制備多種形貌的納米鈦酸鍶(英文)[J]. 魏曉,徐剛,任召輝,翁文劍,沈鴿,韓高榮.  電子顯微學(xué)報(bào). 2010(06)
[3]F摻雜TiO2納米管陣列的可見光催化活性和電子結(jié)構(gòu)[J]. 陳秀琴,張興旺,雷樂成.  無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2011(04)
[4]高放電容量二氧化錳納米材料的水熱合成及微結(jié)構(gòu)表征[J]. 胡鵬飛,魯波,倪建森.  電子顯微學(xué)報(bào). 2013(01)
[5]水熱條件下有機(jī)分子調(diào)控鈦酸鉛鐵電納米結(jié)構(gòu)的高度取向生長(zhǎng)(英文)[J]. 尹思敏,任召輝,鈔春英,肖珍,劉振亞,沈鴿,韓高榮.  電子顯微學(xué)報(bào). 2013(01)
[6]鈦酸鍶花狀分級(jí)納米結(jié)構(gòu)的合成與光催化性質(zhì)研究（英文）[J]. 賴小勇,王呈睿,金泉,于然波,王丹.  Science China Materials. 2015(03)
[7]介孔TiO2/WO3空心球的制備及其可見光光催化性能[J]. 喻洋,佟明興,何玉蘭,陳輝,高靜,李國(guó)華.  無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2017(04)

碩士論文
[1]用于熒光免疫分析的長(zhǎng)余輝納米粒子CaTiO3：Pr的研究[D]. 王榮.暨南大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3693878