利用太陽(yáng)能分解水產(chǎn)氫是解決能源短缺和環(huán)境污染問題的理想途徑,適用于這一途徑的光催化劑的研發(fā)一直受到人們的高度關(guān)注。為了最大限度地轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能,光催化劑需要同時(shí)具有較寬的太陽(yáng)光吸收范圍及較高的光生電荷分離和傳輸效率。單一組分光催化材料很難同時(shí)滿足以上兩個(gè)條件,所以多組分復(fù)合光催化劑的構(gòu)筑成為了熱點(diǎn)研究課題。本論文從光催化劑的設(shè)計(jì)角度入手,構(gòu)建了三種CdS基復(fù)合光催化材料,采用XRD、SEM、HRTEM、BET、UV-vis和EIS對(duì)其結(jié)構(gòu)、物性進(jìn)行了表征,對(duì)其可見光催化產(chǎn)氫活性和循環(huán)穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,并對(duì)其光生電子-空穴對(duì)的分離和轉(zhuǎn)移機(jī)理進(jìn)行了分析。1、CdS/SiO₂復(fù)合光催化材料:采用溶膠凝膠-陰離子交換法制備了CdS/SiO₂復(fù)合光催化材料。制備得到的CdS為立方晶相、粒徑3⁷ nm、比表面積68.99 m²/g,其吸收帶邊紅移至605 nm。與采用水熱合成法制備的六方相CdS及采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)輔助常溫沉淀法制備的立方相CdS相比,采用SiO₂凝膠限域制備的CdS...

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光催化分解水產(chǎn)氫反應(yīng)簡(jiǎn)介
        1.2.1 光催化分解水產(chǎn)氫反應(yīng)基本過程
        1.2.2 光催化分解水產(chǎn)氫反應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)
        1.2.3 光催化分解水產(chǎn)氫反應(yīng)研究進(jìn)展
    1.3 CdS在光催化分解水產(chǎn)氫反應(yīng)中的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 CdS光催化劑簡(jiǎn)介
        1.3.2 CdS光催化分解水產(chǎn)氫反應(yīng)機(jī)理
        1.3.3 CdS光催化分解水產(chǎn)氫反應(yīng)活性的影響因素
        1.3.4 提高CdS光催化分解水產(chǎn)氫反應(yīng)活性的方法
    1.4 本論文的研究意義及研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 樣品的制備
    2.4 樣品的表征方法和測(cè)試手段
        2.4.1 X射線粉末衍射(XRD)
        2.4.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.4.3 高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)
        2.4.4 氮吸附脫附實(shí)驗(yàn)(N₂ adsorption/desorption)
        2.4.5 紫外可見光譜(UV-vis)
        2.4.6 電化學(xué)阻抗譜(EIS)
    2.5 光催化分解水產(chǎn)氫反應(yīng)
        2.5.1 光催化分解水產(chǎn)氫反應(yīng)裝置
        2.5.2 光催化分解水產(chǎn)氫反應(yīng)過程
        2.5.3 光催化分解水產(chǎn)氫反應(yīng)活性計(jì)算方法
第3章 凝膠限域制備CdS/SiO₂及其光催化產(chǎn)氫性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 硫化鎘/二氧化硅的制備
        3.2.2 水熱合成法制備硫化鎘納米粒子
        3.2.3 PVP輔助常溫沉淀法制備硫化鎘納米粒子
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 X射線粉末衍射(XRD)
        3.3.2 掃描電鏡(SEM)
        3.3.3 高分辨透射電鏡(HRTEM)
        3.3.4 氮吸附脫附實(shí)驗(yàn)(N₂ adsorption/desorption)
        3.3.5 紫外可見漫反射吸收光譜(UV-vis)
        3.3.6 可見光催化產(chǎn)氫性能
    3.4 本章小結(jié)
第4章 g-C₃N₄/CdS異質(zhì)結(jié)的制備及其光催化產(chǎn)氫性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.1 石墨相氮化碳納米片的制備
        4.2.2 石墨相氮化碳納米片/硫化鎘的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 X射線粉末衍射(XRD)
        4.3.2 掃描電鏡(SEM)
        4.3.3 氮吸附脫附實(shí)驗(yàn)(N₂ adsorption/desorption)
        4.3.4 紫外可見漫反射吸收光譜(UV-vis)
        4.3.5 電化學(xué)阻抗譜(EIS)
        4.3.6 可見光催化產(chǎn)氫性能
        4.3.7 g-C₃N₄/CdS光催化產(chǎn)氫性能機(jī)理分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 CuS/Zn_0.8Cd_0.2S的制備及其光催化產(chǎn)氫性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)方法
        5.2.1 硫化鋅鎘的制備
        5.2.2 硫化鋅鎘/硫化銅的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 X射線粉末衍射(XRD)
        5.3.2 掃描電鏡(SEM)
        5.3.3 紫外可見漫反射吸收光譜(UV-vis)
        5.3.4 電化學(xué)阻抗譜(EIS)
        5.3.5 可見光催化產(chǎn)氫性能
        5.3.6 CuS/Zn_0.8Cd_0.2S光催化產(chǎn)氫性能機(jī)理分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3764443