環(huán)境污染和能源危機已成為制約人類社會發(fā)展的兩大主要難題。光電(PEC)水解制氫可以將太陽能轉(zhuǎn)換為易存儲的清潔能源-氫能,被認(rèn)為是最有希望的產(chǎn)能方式之一。光電陰極材料需要適當(dāng)?shù)膸?1.5-2.4 eV)以吸收大部分太陽光,同時也要具備良好的化學(xué)和物理穩(wěn)定性,在地球的儲量較多且合成成本低。近年來,CuBi₂O₄由于其足夠窄的直接帶隙(1.8 eV),合適的帶邊緣位置和低成本等多種優(yōu)點,被認(rèn)為是PEC水分解的理想材料之一。然而,由于電荷載流子遷移率低,反應(yīng)動力學(xué)以及由于與電解質(zhì)溶液接觸時的自我光電腐蝕引起的不穩(wěn)定性導(dǎo)致材料光電轉(zhuǎn)換效率相對較差,限制了其在PEC水分解中的應(yīng)用和競爭力。設(shè)計合成高效穩(wěn)定的CuBi₂O₄基光電陰極材料是目前最熱的研究之一。本論文研究內(nèi)容主要包含以下個三部分。1.采用模板法和高溫煅燒的方法制備3D多孔CuBi₂O₄薄膜,并通過光還原的方法制備CuBi₂O₄/PTh p-n異質(zhì)結(jié)復(fù)合光電陰極,...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 半導(dǎo)體納米材料
        1.2.1 光電半導(dǎo)體材料研究歷史及現(xiàn)狀
        1.2.2 復(fù)合半導(dǎo)體的類型
        1.2.3 半導(dǎo)體的催化機理
    1.3 CuBi₂O₄的材料特性
        1.3.1 CuBi₂O₄的基本性質(zhì)
        1.3.2 CuBi₂O₄的制備方法
        1.3.3 CuBi₂O₄光電催化效率的改善途徑
    1.4 論文的研究思路和內(nèi)容
        1.4.1 研究思路
        1.4.2 研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 異質(zhì)結(jié)光電催化劑CuBi₂O₄/PTh的制備及光電析氫性能的研究
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑
        2.2.2 PS球的制備
        2.2.3 制備3D多孔CuBi₂O₄薄膜
        2.2.4 制備CBO/PTh復(fù)合陰極材料
        2.2.5 光電化學(xué)測試
        3.2.6 材料的結(jié)構(gòu)表征與電化學(xué)表征
    2.3 結(jié)果與討論
    2.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 CuBi₂O₄/Au/N,Cu-C納米復(fù)合材料的制備及光電性質(zhì)研究
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑
        3.2.2 制備CuBi₂O₄薄膜
        3.2.3 光還原法制備Au改性CuBi₂O₄薄膜
        3.2.4 制備CuBi₂O₄/Au/N,Cu-C納米復(fù)合材料
        3.2.5 光電化學(xué)測試
        3.2.6 材料的結(jié)構(gòu)表征與電化學(xué)表征
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 CuBi₂O₄/MWCNTs/N,Ni-C納米復(fù)合材料的制備及光電性質(zhì)研究
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 試劑
        4.2.2 制備CuBi₂O₄薄膜
        4.2.3 制備CuBi₂O₄/MWCNTs薄膜
        4.2.4 制備CuBi₂O₄/MWCNTs/N,Ni-C納米復(fù)合材料
        4.2.5 光電化學(xué)測試
        4.2.6 材料的結(jié)構(gòu)表征與電化學(xué)表征
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
結(jié)論
在學(xué)期間研究成果
致謝



本文編號：3894071