本文設(shè)計(jì)構(gòu)建BiVO₄作為吸光層,ZnO作為催化劑負(fù)載活性位點(diǎn),引入NiPor制備N(xiāo)iPor-MOF骨架催化劑,構(gòu)建NiPor-MOF修飾的BiVO₄/ZnO復(fù)合光陽(yáng)極,成功提升了電極表面反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。通過(guò)粉末X射線衍射、掃描電子顯微鏡、電子順磁共振等測(cè)試,對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行了結(jié)構(gòu)與形貌表征,并通過(guò)電化學(xué)測(cè)試研究了該復(fù)合材料的光電性能。利用水浴加熱法制備了具有六方柱狀陣列形貌的ZnO薄膜,XPS、EPR、PL等測(cè)試證明了ZnO氧空位的存在。紫外測(cè)試表明其吸收帶邊在415 nm處,禁帶寬度為3.0 eV。電化學(xué)測(cè)試表明ZnO的導(dǎo)帶與價(jià)帶位置分別為0.23 V和3.23 V,ZnO氧空位的能量為2.43 V。以電沉積方法制備BiVO₄薄膜,通過(guò)UV-vis得其吸收帶邊在510 nm,禁帶寬度為2.4 eV。其空穴分離效率為η_sep=88.65%。成功制備了BiVO₄/ZnO復(fù)合光陽(yáng)極,在1.23 V電位下,其在水中的電流密度為1.32 mA cm^-2,在亞硫酸鈉中電...

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 光陽(yáng)極的選擇
    1.3 BiVO₄材料的研究進(jìn)展
    1.4 催化劑對(duì)于光陽(yáng)極的影響
    1.5 具有水氧化功能的金屬有機(jī)配位化合物的研究進(jìn)展
    1.6 ZnO材料的研究進(jìn)展
    1.7 研究現(xiàn)狀簡(jiǎn)析
    1.8 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)儀器藥品與測(cè)試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與藥品
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品
    2.2 光電極導(dǎo)電基底材料
    2.3 表征方法
        2.3.1 掃描電子顯微鏡
        2.3.2 X射線衍射測(cè)試
        2.3.3 電感耦合等離子體發(fā)射光譜測(cè)試
        2.3.4 X射線光電子能譜測(cè)試
        2.3.5 電子順磁共振測(cè)試
        2.3.6 紫外-可見(jiàn)分光光譜測(cè)試
        2.3.7 熒光光譜測(cè)試
        2.3.8 表面光電壓測(cè)試
        2.3.9 電化學(xué)測(cè)試
第3章 BiVO₄/ZnO復(fù)合光陽(yáng)極的制備與性能表征
    3.1 引言
    3.2 ZnO薄膜的制備
    3.3 ZnO薄膜的性能表征
        3.3.1 ZnO薄膜的形貌表征
        3.3.2 ZnO薄膜的EPR表征
        3.3.3 ZnO薄膜的XPS表征
        3.3.4 ZnO薄膜的熒光測(cè)試
        3.3.5 ZnO薄膜的UV-vis表征
        3.3.6 ZnO薄膜的Mott-Schottky測(cè)試
    3.4 BiVO₄薄膜的制備
    3.5 BiVO₄薄膜的結(jié)構(gòu)與形貌表征
        3.5.1 BiVO₄薄膜的XRD表征
        3.5.2 BiVO₄的形貌表征
        3.5.3 BiVO₄的紫外-可見(jiàn)光吸收測(cè)試
        3.5.4 BiVO₄光陽(yáng)極的Jabs
    3.6 BiVO₄光陽(yáng)極的光電性能
        3.6.1 BiVO₄光陽(yáng)極的空穴分離效率
        3.6.2 BiVO₄光陽(yáng)極的Mott-Schottky測(cè)試
    3.7 BiVO₄/ZnO復(fù)合光陽(yáng)極的制備
    3.8 BiVO₄/ZnO復(fù)合光陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)與形貌表征
        3.8.1 BiVO₄/ZnO復(fù)合光陽(yáng)極的XRD測(cè)試
        3.8.2 BiVO₄/ZnO復(fù)合光陽(yáng)極的形貌表征
        3.8.3 BiVO₄/ZnO復(fù)合光陽(yáng)極的UV-vis表征
    3.9 BiVO₄/ZnO復(fù)合光陽(yáng)極的光電性能測(cè)試
        3.9.1 BiVO₄/ZnO復(fù)合光陽(yáng)極的表面光電壓測(cè)試
        3.9.2 BiVO₄/ZnO復(fù)合光陽(yáng)極的線性掃描伏安測(cè)試
    3.10 本章小結(jié)
第4章 NiPor-MOF修飾復(fù)合光陽(yáng)極的性能研究
    4.1 引言
    4.2 NiPor-MOF在FTO基底上的制備與性能研究
        4.2.1 NiPor的制備
        4.2.2 NiPor-MOF在FTO上的制備
        4.2.3 FTO/NiPor-MOF的XRD測(cè)試
        4.2.4 FTO/NiPor-MOF的循環(huán)伏安測(cè)試
    4.3 NiPor-MOF修飾BiVO₄/ZnO復(fù)合光陽(yáng)極的制備
    4.4 NiPor-MOF修飾BiVO₄/ZnO復(fù)合光陽(yáng)極的性能表征
        4.4.1 NiPor-MOF修飾BiVO₄/ZnO復(fù)合光陽(yáng)極的UV-vis測(cè)試
        4.4.2 NiPor-MOF修飾BiVO₄/ZnO復(fù)合光陽(yáng)極的形貌表征
        4.4.3 NiPor-MOF修飾BiVO₄/ZnO復(fù)合光陽(yáng)極的LSV測(cè)試
        4.4.4 NiPor-MOF修飾BiVO₄/ZnO復(fù)合光陽(yáng)極的EIS測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3771003