能源和環(huán)境問題是人類長期關(guān)注的一個(gè)話題,而太陽光是一種清潔、高效、可再生的新型能源,利用光電化學(xué)技術(shù)和光催化技術(shù)可以將太陽能合理利用,因此,合適的半導(dǎo)體材料在光電化學(xué)和光催化技術(shù)中發(fā)揮著重要的作用。二維過渡金屬碳化物(MXenes)是一種新型的類石墨烯材料,因其具有獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)和優(yōu)越的物理和化學(xué)性質(zhì),在鋰離子電池和超級(jí)電容器方面被廣泛應(yīng)用。但是,目前在光電催化分解水和光催化分解水方面的方面應(yīng)用很少。本文以Ti₃C₂T_X為研究對(duì)象,研究了其作為主催化劑的光催化性能,并且將薄層Ti₃C₂T_X分別修飾到兩種常用的半導(dǎo)體催化劑(α-Fe₂O₃和g-C₃N₄)來構(gòu)建復(fù)合物,分別研究其光電催化分解水和光催化分解水性能,具體研究內(nèi)容如下:(1)多層Ti₃C₂T_X和薄層Ti₃C₂

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1三種類型的MAX相得晶胞和晶體結(jié)構(gòu):(a)211,(b)312,和(c)413相[18]

ene的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)Xene的結(jié)構(gòu)X是一種三元陶瓷材料，通式為Mn+1AXn(n=1~3)，其中M為主要為第13或者14號(hào)元素，X為碳或者氮[16]。2011年，Na斷的探索，創(chuàng)新性地利用高濃度的氫氟酸(HF)溶液，選擇陶瓷材料，氫氟酸作為一種刻蝕劑，可以....

圖1.2Ti3C2TX在不同溶劑下放置不同時(shí)間的分散情況情況

的狀態(tài)是最穩(wěn)定的[25]。但是，在現(xiàn)實(shí)的反應(yīng)條件下，MXenes材料是否穩(wěn)定仍然是一個(gè)問題。最近，研究者們基于MXenes材料的熱穩(wěn)定性已經(jīng)做了很多研究，發(fā)現(xiàn)在加熱過程中MXenes材料的組成和結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。Li等人[26]將Ti2C納米片在加熱到500K時(shí)....

圖1.3由MAX制得MXene相的制備流程圖

圖1.3由MAX制得MXene相的制備流程圖[14]b等人繼續(xù)研究，發(fā)現(xiàn)除了HF外，還可以使用強(qiáng)酸和含氟的鹽以刻蝕MAX相生成MXene材料[38-40]。HCl和LiF可以反應(yīng)選擇性刻蝕A層原子，表明質(zhì)子和氟離子的存在是刻蝕MAX的必要條件....

圖1.4Ti3AlC2在二元電解液中的陽極刻蝕流程圖

1.3.2其他方法現(xiàn)如今常用的制備單層的方法主要是利用氫氟酸或者含氟的物質(zhì)來進(jìn)行刻蝕和超聲剝離。但是，氟基于的刻蝕劑具有強(qiáng)腐蝕性，毒性極大，操作起來有一定的危險(xiǎn)性，限制了這個(gè)材料的實(shí)際應(yīng)用，所以尋找一種簡單、安全以及可操作性強(qiáng)且無氟的方法來制備單層的MXene材料具有重要意....

本文編號(hào)：3987191