社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,化石能源（煤、石油、天然氣等）的不斷消耗帶來(lái)了一系列問(wèn)題,最突出的兩大問(wèn)題就是能源短缺和環(huán)境污染。而人類(lèi)的生活與能源和環(huán)境息息相關(guān),所以追求可再生能源和綠色的環(huán)境是人們一直堅(jiān)持的事情。太陽(yáng)能取之不盡、用之不竭,清潔無(wú)污染,但是不可存儲(chǔ)。若將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為可存儲(chǔ)、能循環(huán)利用、干凈的氫能是一種不錯(cuò)的方法。此外,地球上水資源豐富,可為光催化制氫提供廉價(jià)原料。綜上,太陽(yáng)能光解水制氫是解決能源危機(jī)和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。TiO₂是一種高性能的半導(dǎo)體光催化材料,具有催化效率高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、氧化能力強(qiáng)、無(wú)毒無(wú)害、成本低廉、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn),使其在太陽(yáng)能光催化分解水制氫、治理環(huán)境污染及殺菌等領(lǐng)域被廣泛研究。但是由于TiO₂帶隙較寬,光吸收僅限于紫外光區(qū),使得TiO₂的光利用率較低;同時(shí)TiO₂中光生載流子很容易復(fù)合,使得量子產(chǎn)率較低,影響了光催化效率,因此限制了TiO₂的廣泛應(yīng)用。目前,改善TiO₂不足的有效方法是將TiO₂

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 半導(dǎo)體光催化制氫概述
        1.2.1 半導(dǎo)體光催化技術(shù)發(fā)展歷程
        1.2.2 半導(dǎo)體光催化產(chǎn)氫的基本原理
    1.3 TiO_2半導(dǎo)體材料概述
        1.3.1 TiO_2的晶體結(jié)構(gòu)
        1.3.2 TiO_2的能帶結(jié)構(gòu)
        1.3.3 納米TiO_2的改性
    1.4 金屬有機(jī)骨架材料概述
        1.4.1 金屬有機(jī)骨架材料簡(jiǎn)介
        1.4.2 沸石咪唑酯骨架結(jié)構(gòu)材料簡(jiǎn)介
    1.5 ZIF-67 衍生材料簡(jiǎn)介
    1.6 論文的選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容
        1.6.1 選題依據(jù)
        1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)試劑、儀器設(shè)備及表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 儀器設(shè)備
    2.3 測(cè)試表征方法
        2.3.1 X射線衍射分析
        2.3.2 掃描電子顯微分析
        2.3.3 透射電子顯微分析
        2.3.4 傅里葉變換紅外光譜分析
        2.3.5 紫外-可見(jiàn)漫反射分析
        2.3.6 穩(wěn)態(tài)熒光光譜分析
        2.3.7 瞬態(tài)熒光光譜分析
        2.3.8 X射線光電子能譜分析
        2.3.9 電感耦合等離子體光譜分析
        2.3.10 電化學(xué)測(cè)試
        2.3.11 光催化產(chǎn)氫測(cè)試
第三章 TiO_2-Ti_3C_2-CoS_x異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備及其光催化產(chǎn)氫性能的研究
    3.1 引言
    3.2 材料的制備
        3.2.1 無(wú)定型TiO_2的制備
        3.2.2 Ti_3C_2的制備
        3.2.3 ZIF-67、TiO_2-ZIF-67和TiO_2-Ti_3C_2-ZIF-67 的制備
        3.2.4 CoS、CoS_x、TiO_2-Ti_3C_2、TiO_2-CoS_x和TiO_2-Ti_3C_2-CoS_x的制備
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 TiO_2-Ti_3C_2-CoS_x異質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成示意圖
        3.3.2 物相和晶體結(jié)構(gòu)分析
        3.3.3 微觀形貌和結(jié)構(gòu)分析
        3.3.4 光學(xué)特性和能帶結(jié)構(gòu)分析
        3.3.5 表面化學(xué)組成和元素價(jià)態(tài)分析
        3.3.6 樣品的光催化產(chǎn)氫性能及穩(wěn)定性分析
        3.3.7 載流子的傳輸和分離效率分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 TiO_2@NiCoS-PC異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備及其產(chǎn)氫性能的研究
    4.1 引言
    4.2 材料的制備
        4.2.1 TiO_2的制備
        4.2.2 TiO_2@CoS-PC和 TiO_2@NiCoS-PC的制備
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.1 TiO_2@NiCoS-PC異質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成示意圖
        4.3.2 物相和晶體結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 微觀形貌和結(jié)構(gòu)分析
        4.3.4 元素面分布、元素含量分析
        4.3.5 光學(xué)特性分析
        4.3.6 樣品的光催化產(chǎn)氫性能分析
        4.3.7 載流子的傳輸和分離效率分析
        4.3.8 光催化反應(yīng)機(jī)理
    4.4 本章小結(jié)
第五章 TiO_2-Co_(3-x)Cu_xO_4光催化劑的制備及其產(chǎn)氫性能的研究
    5.1 引言
    5.2 材料的制備
        5.2.1 TiO_2納米片的制備
        5.2.2 TiO_2-Co_3O_4和TiO_2-Co_(3-x)CuxO_4光催化劑的制備
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.3.1 物相和晶體結(jié)構(gòu)分析
        5.3.2 微觀形貌和結(jié)構(gòu)分析
        5.3.3 表面元素分布、元素含量和元素價(jià)態(tài)分析
        5.3.4 光學(xué)性能分析
        5.3.5 光催化產(chǎn)氫性能分析
        5.3.6 載流子的傳輸和分離效率分析
    5.3 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
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]TiO2/Co3O4復(fù)合納米顆粒的制備及其光催化制氫性能[J]. 馬雅婷,李巧玲.  無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2016(08)
[2]光催化劑TiO2改性的研究進(jìn)展[J]. 劉守新,孫承林.  東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(01)

博士論文
[1]半導(dǎo)體基異質(zhì)結(jié)催化劑的設(shè)計(jì)、合成及高效光解水產(chǎn)氫機(jī)理研究[D]. 岳新政.吉林大學(xué) 2018
[2]TiO2基光催化劑的制備及其光解水制氫性能研究[D]. 楊玉蓉.哈爾濱工程大學(xué) 2018

碩士論文
[1]ZIF-67衍生的金屬氧化物與石墨烯復(fù)合材料的制備以及微波吸收性能的研究[D]. 袁江濤.安徽大學(xué) 2018
[2]MOFs衍生納米催化劑的合成及其電解水性能的研究[D]. 王翔.蘭州大學(xué) 2018
[3]Co-ZIF-9/TiO2納米復(fù)合光催化材料的制備及其CO2光還原性能研究[D]. 閆神鎖.天津大學(xué) 2017
[4]基于MOFs框架結(jié)構(gòu)光催化劑的制備及性能研究[D]. 孫玉見(jiàn).上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 2016
[5]TiO2納米復(fù)合材料的制備與光催化性能研究[D]. 王成亮.吉林大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3728724