發(fā)布時(shí)間：2025-02-15 10:53

　　光電催化(PEC)分解水是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為氫能最有前景的方法之一。而高活性和穩(wěn)定性的光陽(yáng)極材料決定了 PEC分解水過(guò)程中光能到氫能的效率。在眾多的光陽(yáng)極材料中,TiO2因其具有豐富的儲(chǔ)量、成本低、穩(wěn)定性好以及無(wú)毒性等被廣泛研究。然而,在實(shí)際應(yīng)用中由于光能利用率低、光生載流子的復(fù)合率高、光陽(yáng)極/電解質(zhì)界面的空穴遷移動(dòng)力學(xué)緩慢等缺點(diǎn),嚴(yán)重影響了 TiO2光陽(yáng)極的PEC分解水性能。本論文通過(guò)離子摻雜、助催化劑和光敏劑表面修飾等手段,提高了 TiO2光陽(yáng)極的載流子產(chǎn)生、分離、利用能力;進(jìn)一步探究了半導(dǎo)體與助催化劑和光敏劑的界面匹配關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了高效TiO2基光陽(yáng)極材料的可控制備及分解水性能顯著提升。具體內(nèi)容為:(1)陰離子摻雜的TiO2/助催化劑界面匹配研究在水熱法合成TiO2光陽(yáng)極基礎(chǔ)上,通過(guò)氣相沉積分別制備了 O、S、P、F摻雜的TiO2光陽(yáng)極,進(jìn)而通過(guò)電沉積在其表面分別負(fù)載Co(OH-D2和CoPi助催化劑。研究結(jié)果表明:在0.6 V vs.SCE偏壓下,負(fù)載Co(OH)2后,O、S、P、F摻雜的TiO2/Co(OH)2光電流密度較其摻雜的TiO2光陽(yáng)極分別提升了 2.5、1.1、1.3 和 2...

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 當(dāng)前能源結(jié)構(gòu)
        1.1.1不可再生能源
        1.1.2 可再生能源
        1.1.3 氫能的優(yōu)勢(shì)
    1.2 生產(chǎn)氫能的方式
    1.3 光電陽(yáng)極材料
        1.3.1 傳統(tǒng)金屬氧化物
        1.3.2 二元金屬氧化物
        1.3.3 金屬硫化物
        1.3.4 金屬硒化物
        1.3.5 Ⅲ-V族半導(dǎo)體
    1.4 TiO₂光陽(yáng)極材料
        1.4.1 TiO₂納米結(jié)構(gòu)的合成方法
        1.4.2 TiO₂光陽(yáng)極研究現(xiàn)狀
    1.5 本論文的研究?jī)?nèi)容、目的和意義
        1.5.1 本論文的研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 選題的目的及意義
第二章 陰離子摻雜優(yōu)化TiO₂/助催化劑界面及光電催化分解水性能研究
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與材料
        2.2.2 不同陰離摻雜TiO₂/助催化劑的制備
        2.2.3 結(jié)構(gòu)表征
        2.2.4 光電化學(xué)測(cè)試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 陰離子摻雜的TiO₂光陽(yáng)極
        2.3.2 不同陰離子摻雜的TiO₂-Co(OH)₂光陽(yáng)極界面匹配
        2.3.3 不同陰離子摻雜的TiO₂-CoPi光陽(yáng)極界面匹配
    2.4 小結(jié)
第三章 TiO₂/CuPc/NiFe-LDH光陽(yáng)極的制備及其光電催化分解水性能研究
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與材料
        3.2.2 TiO₂/CuPc/NiFe-LDH光電陽(yáng)極的制備
        3.2.3 結(jié)構(gòu)表征
        3.2.4 電化學(xué)測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 小結(jié)
第四章 結(jié)論和創(chuàng)新點(diǎn)
    4.1 結(jié)論
    4.2 創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文
作者及導(dǎo)師簡(jiǎn)介
附件



本文編號(hào)：4034195