光電催化分解水可分為兩個(gè)半反應(yīng):水氧化反應(yīng)和還原產(chǎn)氫反應(yīng)。其中水的氧化反應(yīng)涉及4電子的轉(zhuǎn)移,化學(xué)反應(yīng)的勢(shì)壘大,是水分解決速步驟,因此制備一種高效的光陽(yáng)極材料加速水氧化過(guò)程成為光電催化分解水制氫領(lǐng)域的熱點(diǎn)。光陽(yáng)極通常由吸光半導(dǎo)體和水氧化催化劑組成。半導(dǎo)體雖然具有一定的吸光性能,但是獨(dú)立使用時(shí),往往存在光生載流子分離效率低、表面動(dòng)力學(xué)較差等問(wèn)題。為了改善半導(dǎo)體的缺陷,本文采用釩酸鉍半導(dǎo)體作為光陽(yáng)極的基底材料,設(shè)計(jì)了兩種多組分光陽(yáng)極:本論文采用了原位合成的方法,將g-C₃N₄薄膜生長(zhǎng)在釩酸鉍的表面,制備g-C₃N₄/BiVO₄兩組分異質(zhì)結(jié)光陽(yáng)極。通過(guò)SEM、TEM、HADDF-STEM和XPS能譜證明了兩組分異質(zhì)結(jié)電極的成功制備。隨后對(duì)制備的電極進(jìn)行了光電化學(xué)性能測(cè)試,發(fā)現(xiàn)2-C₃N₄/BiVO₄電極的光電流密度最高,達(dá)到了4.06 mA/cm²(1.23VRHE),相較于未修飾的釩酸鉍電極,光電...

【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 自然界的光合作用
    1.3 人工光合作用模型
        1.3.1 光解水模型
        1.3.2 光電解水模型
    1.4 吸光半導(dǎo)體材料
        1.4.1 釩酸鉍半導(dǎo)體
        1.4.2 石墨相氮化碳半導(dǎo)體
    1.5 水氧化催化劑
        1.5.1 釕金屬配合物的水氧化催化劑
        1.5.2 鈷金屬配合物的水氧化催化劑
        1.5.3 無(wú)機(jī)水氧化催化劑
    1.6 等離激元共振效應(yīng)
    1.7 高效復(fù)合光陽(yáng)極的構(gòu)建
        1.7.1 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)電極
        1.7.2 等離激元金屬-半導(dǎo)體復(fù)合電極
        1.7.3 水氧化催化劑-半導(dǎo)體復(fù)合電極
    1.8 論文的選題與設(shè)計(jì)思路
第2章 原位法制備g-C₃N₄/BiVO₄ 光陽(yáng)極
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 所用藥品及試劑
        2.2.2 分析測(cè)試儀器
        2.2.3 電極的制備
        2.2.4 電極的表征
        2.2.5 電極的光電化學(xué)性能測(cè)試
    2.3 結(jié)果和討論
    2.4 本章小結(jié)
第3章 金和分子催化劑共修飾釩酸鉍制備三組分光陽(yáng)極
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 所用藥品及試劑
        3.2.2 分析測(cè)試儀器
        3.2.3 鈷立方烷分子(Co1)催化劑的合成
        3.2.4 電極的制備
        3.2.5 復(fù)合電極的光電化學(xué)性能測(cè)試
    3.3 結(jié)果和討論
    3.4 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及參加科研情況



本文編號(hào)：3991930