隨著世界人口的增加,對煤、石油、天然氣等化石能源的消耗量也在成倍地增長,從而全球化石能源的可使用年數(shù)也越來越少。而燃燒化學(xué)能源所產(chǎn)生的溫室氣體,以及硫、氮化物形成的酸雨,對人類居住的環(huán)境產(chǎn)生了非常惡劣的影響。而氫氣,在與氧氣燃燒后形成了非常清潔的水,同時(shí)伴隨著大量能量的釋放,所以作為清潔能源的氫氣已經(jīng)引起了科學(xué)家們的廣泛關(guān)注,希望在未來,氫氣可以成為在航空航天,汽車制造業(yè)等領(lǐng)域的不可再生燃料的替代品。最古老的制取氫氣的方式為電解食鹽水,在輸入了大量的電能后又伴隨產(chǎn)生了很多只能散逸出去的熱量,這并不符合綠色化學(xué)的概念。盡管太陽能的穩(wěn)定、清潔、易于獲得,且能量巨大,使用時(shí)間更長。但其利用效率非常低下。為此,合理利用半導(dǎo)體材料對光的響應(yīng)來分解水產(chǎn)生氫氣的方式,已經(jīng)成為解決這些難以逆轉(zhuǎn)問題的有效途徑。近日,一種不含金屬組分、無毒且價(jià)格低廉而穩(wěn)定性突出的半導(dǎo)體材料“碳化硼(B₄C)”引起了很多學(xué)者的關(guān)注。由于其本身化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定和超高的硬度,已經(jīng)在超硬材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。而經(jīng)過前人對該物質(zhì)的理論研究得知,其電子躍遷后所形成的導(dǎo)帶位置,在理論上也與光催化分解水產(chǎn)氫所需要的導(dǎo)...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 半導(dǎo)體光電催化產(chǎn)氫概述
        1.2.1 基本原理
        1.2.2 影響半導(dǎo)體光催化產(chǎn)氫的因素
        1.2.3 半導(dǎo)體光催化產(chǎn)氫的發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀
    1.3 B₄C半導(dǎo)體光催化
        1.3.1 B₄C薄膜的基本結(jié)構(gòu)性質(zhì)及研究現(xiàn)狀
        1.3.2 B₄C薄膜的應(yīng)用
    1.4 MoB和 Mo₂C概述
        1.4.1 MoB和 Mo₂C的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        1.4.2 合成方法概述
        1.4.3 電催化領(lǐng)域的應(yīng)用
    1.5 本論文的研究內(nèi)容和實(shí)際意義
第2章 CC/B₄C-Mo半導(dǎo)體材料的制備及其光電催化性能的研究
    2.1 引言
    2.2 主要化學(xué)試劑、儀器設(shè)備及表征手段
        2.2.1 主要化學(xué)試劑
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
        2.2.3 樣品表征
        2.2.4 光電化學(xué)性能測試
    2.3 鎳負(fù)載的碳纖維布CC-Ni前驅(qū)體材料的制備與表征
        2.3.1 CC-Ni前驅(qū)體材料的制備
        2.3.2 CC-Ni前驅(qū)體材料的表征
    2.4 CC/B₄C的制備與表征
        2.4.1 CC/B₄C的制備
        2.4.2 CC/B₄C的表征
    2.5 CC/B₄C-Mo的制備與表征
        2.5.1 CC/B₄C-Mo的制備
        2.5.2 CC/B₄C-Mo的表征
    2.6 光電化學(xué)性能的研究
        2.6.4 IPCE光電轉(zhuǎn)換效率測試
        2.6.5 本章實(shí)驗(yàn)中相關(guān)變量對光電化學(xué)性能的影響
    2.7 本章小結(jié)
第3章 CC/B₄C-Au和 CC/B₄C-Pt的光電化學(xué)性能的研究
    3.1 引言
    3.2 CC/B₄C-Au和 CC/B₄C-Pt實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 化學(xué)試劑
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
        3.2.3 樣品制備
        3.2.4 表征手段
        3.2.5 光電化學(xué)性能測試
    3.3 CC/B₄C-Au和 CC/B₄C-Pt的形貌表征
        3.3.1 SEM分析
    3.4 CC/B₄C-Au和 CC/B₄C-Pt光電化學(xué)性能研究
        3.4.1 LSV測試
        3.4.2 I-t測試
        3.4.3 EIS測試
    3.5 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間的研究成果



本文編號：3768791