太陽能作為取之不盡用之不竭的綠色清潔能源受到越來越多科學(xué)家的關(guān)注。其中利用太陽光分解水制取氫氣,長(zhǎng)久以來被譽(yù)為“化學(xué)的圣杯”。然而迄今為止,實(shí)現(xiàn)光催化產(chǎn)氫距離工業(yè)化仍然很遙遠(yuǎn),主要由于較低的產(chǎn)氫效率以及光催化劑的穩(wěn)定性難以保證。本文以光催化產(chǎn)氫的原理為基礎(chǔ),考慮到目前光催化劑主要存在的幾大問題:（1）光吸收范圍窄;（2）電子空穴對(duì)易復(fù)合;（3）穩(wěn)定性較差;（4）表面反應(yīng)速度較慢等,以期利用貴金屬納米粒子的局域等離激元效應(yīng)（LSPR）構(gòu)建等離激元貴金屬-半導(dǎo)體復(fù)合光催化劑,實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)光吸收的同時(shí)并減少電子空穴對(duì)的復(fù)合。本論文的主要研究結(jié)果如下:1.結(jié)合電偶置換與共還原法,提出一種新穎的合成策略快速制備尺寸分布均勻,可控空腔尺寸大小的Au-Ag合金納米粒子（HNPs）。與實(shí)心納米粒子相比,Au-Ag HNPs具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),通過控制內(nèi)部空腔尺寸大�。�35 nm到20 nm）,實(shí)現(xiàn)了LSPR峰在490nm到713 nm之間的連續(xù)調(diào)節(jié)。通過對(duì)不同空腔尺寸的Au-Ag HNPs復(fù)合P25（TiO₂）光催化劑光催化性能的測(cè)試,發(fā)現(xiàn)具有完整殼層且厚度為5 nm的Au-Ag HNP... 

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光催化反應(yīng)
        1.2.1 半導(dǎo)體納米材料光催化反應(yīng)
        1.2.2 光催化反應(yīng)原理
        1.2.3 CdS基光催化劑
        1.2.4 半導(dǎo)體納米材料光催化反應(yīng)中存在的問題
    1.3 貴金屬納米材料
        1.3.1 單一貴金屬納米材料
        1.3.2 多組分貴金屬合金納米材料
        1.3.3 中空結(jié)構(gòu)貴金屬合金納米材料
        1.3.4 鏈狀結(jié)構(gòu)貴金屬合金納米材料
    1.4 金基納米粒子光催化領(lǐng)域中的增強(qiáng)機(jī)制
        1.4.1 電磁場(chǎng)增強(qiáng)
        1.4.2 熱電子效應(yīng)
        1.4.3 熱效應(yīng)
    1.5 本論文選題思路
第二章 實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)備及表征手段
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)部分
        2.3.1 玻璃儀器清洗
        2.3.2 Ag納米粒子的制備
        2.3.3 Au納米粒子的制備
        2.3.4 Au@Ag納米粒子的制備
        2.3.5 Au-Ag合金的制備
        2.3.6 光電流測(cè)試
        2.3.7 光催化產(chǎn)氫測(cè)試
    2.4 表征手段
        2.4.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.4.2 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.4.3 紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)
        2.4.4 光致發(fā)光光譜(PL)
        2.4.5 光催化產(chǎn)氫測(cè)試系統(tǒng)
第三章 中空Au-Ag納米粒子的制備及等離激元增強(qiáng)光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 45nm的銀納米粒子制備
        3.2.2 Au-Ag合金納米粒子的合成
        3.2.3 Au-Ag HNPs/P25的合成
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 Au-Ag HNPs形貌表征
        3.3.2 Au-Ag HNPs不同反應(yīng)過程形貌表征
        3.3.3 Au-Ag HNPs形成機(jī)理分析
        3.3.4 Au-Ag HNPs檸檬酸鈉的作用分析
        3.3.5 Au-Ag HNPs光學(xué)性能表征
        3.3.6 Au-Ag/P25結(jié)構(gòu)表征
        3.3.7 Au-Ag/P25的光學(xué)性能表征
        3.3.8 Au-Ag/P25光催化性能表征
        3.3.9 Au-Ag HNPs增強(qiáng)光催化性能機(jī)理分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 Au-Ag納米粒子調(diào)控共振能量轉(zhuǎn)移改善CdS光催化產(chǎn)H_2性能
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 Au、Au@Ag、Au-Ag合金納米粒子(Au-Ag HNPs)的制備
        4.2.2 Au-Ag@CdSy的制備
        4.2.3 Au-Agx@CdS_(90),Au@CdS_(90),Au@Ag@CdS_(90)的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 Au-Ag@CdSy形貌表征及光學(xué)性能表征
        4.3.2 Au-Ag@CdSy結(jié)構(gòu)表征
        4.3.3 Au-Agy@CdS90形貌表征及元素分布觀察
        4.3.4 Au-Agx@CdS90光催化性能測(cè)試及能量轉(zhuǎn)移機(jī)理探究
        4.3.5 Au-Agx@CdS90光催化劑穩(wěn)定性測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 Au-Ag納米鏈耦合作用增強(qiáng)CdS光催化性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 中空Au-Ag合金納米粒子(Au-Ag HNPs)的制備
        5.2.2 Au-Ag NCs@CdS的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 Au-Ag NCs@CdS形貌表征
        5.3.2 Au-Ag NCs@CdS結(jié)構(gòu)表征
        5.3.3 Au-Ag NCs@CdS光學(xué)性能表征
        5.3.4 Au-Ag NCs@CdS成分表征
        5.3.5 Au-Ag NCs@CdS電荷分離表征
        5.3.6 Au-Ag NCs@CdS光催化產(chǎn)氫性能表征
        5.3.7 Au-Ag NCs@CdS循環(huán)穩(wěn)定性表征
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 全文結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
致謝
附件



本文編號(hào)：3695519