Z型光催化材料在光催化全分解水方面具有廣闊的應(yīng)用前景,但其光生電子、空穴在熱力學(xué)上傾向于輸運(yùn)至傳輸介質(zhì)(金屬)復(fù)合,降低了高能光生載流子的分離效率,造成光-氫轉(zhuǎn)換效率的低下。針對(duì)這個(gè)問題,本課題組提出新的概念:Z型光催化材料的結(jié)構(gòu)由光催化劑/金屬/光催化劑改為光催化劑/金屬A/金屬B/光催化劑。金屬接觸形成接觸電勢(shì)差分離高能光生載流子使其保留在光催化劑內(nèi)部分解水;吸引低能光生載流子進(jìn)入金屬內(nèi)部復(fù)合。這樣雙金屬就驅(qū)動(dòng)了光生載流子的輸運(yùn),實(shí)現(xiàn)選擇性分離和復(fù)合。本工作研究了雙金屬驅(qū)動(dòng)Z型光催化材料的能帶結(jié)構(gòu)、制備及其光催化全分解水性能�；赯型結(jié)構(gòu)模型,對(duì)雙金屬驅(qū)動(dòng)的Z型能帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步的研究,主要通過浸漬法、表面吸附法和微波還原法,構(gòu)建半導(dǎo)體光催化劑與單一金屬和雙金屬的Z型結(jié)構(gòu),系統(tǒng)的研究了單一金屬、雙金屬與半導(dǎo)體接觸對(duì)光催化劑的光催化分解水產(chǎn)氫性能影響。本文從能帶結(jié)構(gòu)理論上說明了雙金屬能帶結(jié)構(gòu)能夠有效的驅(qū)動(dòng)光生載流子的輸運(yùn)、提升光催化材料的光催化性能,通過實(shí)驗(yàn)手段制備雙金屬驅(qū)動(dòng)的Z型光催化材料,并研究雙金屬驅(qū)動(dòng)Z型光催化材料的載流子輸運(yùn)對(duì)光催化全分解水產(chǎn)氫性能的影響,最終得到優(yōu)異的太陽...

【文章頁數(shù)】：58 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 光催化分解水概述
        1.2.1 光催化分解水反應(yīng)基本原理
        1.2.2 能量轉(zhuǎn)換效率
    1.3 光催化全分解水的研究現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)
    1.4 有效分離光生電子和光生空穴的方法
    1.5 Z型結(jié)構(gòu)體系全分解水反應(yīng)的研究與挑戰(zhàn)
    1.6 本課題研究的主要內(nèi)容與意義
第二章 材料制備及表征
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 儀器設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 浸漬法
        2.3.2 微波法
    2.4 材料的結(jié)構(gòu)與性能表征
        2.4.1 結(jié)構(gòu)/物相表征
        2.4.2 吸光分析
        2.4.3 光催化性能測(cè)試
        2.4.4 穩(wěn)定性測(cè)試
第三章 雙金屬Z型驅(qū)動(dòng)WO₃/Graphene/Ag/TiO₂復(fù)合材料的制備及其在光催化全分解水中的應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 材料制備
        3.2.2 光催化性能測(cè)試
    3.3 材料表征與分析
    3.4 吸光性分析
    3.5 光催化產(chǎn)氫性能測(cè)試與分析
    3.6 作用機(jī)制
    3.7 太陽能轉(zhuǎn)化氫的效率(STH效率)
    3.8 本章小結(jié)
第四章 雙金屬Z型WO₃/C/Ag/TiO₂復(fù)合材料的制備及其在光催化全分解水中的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.1 材料制備
        4.2.2 光催化性能測(cè)試
    4.3 材料表征與分析
    4.4 吸光性分析
    4.5 光催化產(chǎn)氫性能測(cè)試與分析
    4.6 作用機(jī)制
    4.7 本章小結(jié)
    4.8 太陽能轉(zhuǎn)化氫的效率(STH效率)
第五章 雙金屬Z型驅(qū)動(dòng)CdS/Ag/C/BiVO₄光催化材料的制備及其在光催化分解水中的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)方法
        5.2.1 材料制備
        5.2.2 光催化性能測(cè)試
    5.3 材料表征與分析
    5.4 吸光性分析
    5.5 光催化產(chǎn)氫性能測(cè)試與分析
    5.6 太陽能轉(zhuǎn)化氫的效率(STH效率)
    5.7 作用機(jī)制
    5.8 本章小結(jié)
第六章 結(jié)束語
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3796834