本文關(guān)鍵詞：氧化亞銅的形貌控制及其可見光光催化制氫性能研究

  更多相關(guān)文章： Cu_2O 可見光光催化 分解水產(chǎn)氫 穩(wěn)定性 選擇性光沉積

【摘要】：近幾年來(lái),以多面體金屬氧化物為載體,在其特定晶面上沉積金屬納米粒子成為光催化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。因?yàn)榻饘傺趸锊粌H可以作為金屬納米粒子分散沉積的載體,還可以與金屬納米粒子相互作用形成異質(zhì)結(jié)構(gòu)來(lái)提高催化性能,尤其在特定晶面上沉積金屬納米粒子對(duì)于催化反應(yīng)的研究以及理解晶面與催化性能之間的關(guān)系是很有意義的。隨著近年來(lái)人們對(duì)合成技術(shù)與理論的深入研究,目前,可以成功地合成出很多具有特殊晶面的Cu_2O晶體,因此Cu_2O成為這些金屬氧化物中的一個(gè)代表性半導(dǎo)體。本論文首先探究了多面體Cu_2O的合成方法,分別以葡萄糖、水合肼和鹽酸羥胺作為還原劑合成出了不同形貌的Cu_2O晶體,分析了形貌演變的因素,確定了以鹽酸羥胺為還原劑合成多面體Cu_2O的最佳方案。其次,為了進(jìn)行光催化分解水產(chǎn)氫性能研究,我們大量制備了立方八面體Cu_2O、立方體Cu_2O和八面體Cu_2O晶體,分別測(cè)試了具有不同形貌Cu_2O的可見光光催化分解純水產(chǎn)氫性能,解釋了其中一些有趣的現(xiàn)象,并提出了一種新型的晶面間光生電子和空穴轉(zhuǎn)移的模型和光照條件下的動(dòng)態(tài)氧化還原機(jī)制。此外,為進(jìn)一步提高Cu_2O可見光光催化分解純水的產(chǎn)氫性能,我們以立方八面體Cu_2O為研究對(duì)象,通過(guò)光沉積的方法制備了Pt-Cu_2O復(fù)合光催化劑,對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征和性能測(cè)試。然而,在我們研究立方八面體Cu_2O光沉積的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)了金屬Pt納米粒子的選擇性沉積,因此,我們對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了詳細(xì)的研究,解釋了金屬Pt納米粒子選擇性沉積的原因,并對(duì)Pt-Cu_2O復(fù)合光催化劑在可見光下光催化分解純水的穩(wěn)定性進(jìn)行了探討。
【關(guān)鍵詞】：Cu_2O 可見光光催化 分解水產(chǎn)氫 穩(wěn)定性 選擇性光沉積
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O643.36;TQ116.2
【目錄】：

• 摘要10-11
• Abstract11-13
• 第1章 緒論13-34
• 1.1 引言13-18
• 1.2 光催化分解水18-24
• 1.2.1 光催化分解水的原理18-22
• 1.2.2 光催化分解水的瓶頸22-23
• 1.2.3 提高光催化效率的方法23-24
• 1.3 氧化亞銅概述24-28
• 1.3.1 氧化亞銅的基本性質(zhì)24-25
• 1.3.2 氧化亞銅的晶體結(jié)構(gòu)25-26
• 1.3.3 氧化亞銅的合成26-27
• 1.3.4 氧化亞銅的晶面沉積27-28
• 1.3.5 氧化亞銅的應(yīng)用背景28
• 1.4 氧化亞銅的生長(zhǎng)機(jī)制及影響因素28-31
• 1.4.1 生長(zhǎng)機(jī)制探討28-30
• 1.4.2 影響因素30-31
• 1.5 本文的選題背景及主要內(nèi)容31-34
• 第2章 化學(xué)試劑及催化劑表征34-38
• 2.1 主要化學(xué)試劑34
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器34-35
• 2.3 催化劑表征35-38
• 2.3.1 掃描電子顯微鏡（SEM）35
• 2.3.2 X射線衍射（XRD）35-36
• 2.3.3 紫外-可見漫反射光譜（DRS）36
• 2.3.4 透射電鏡（TEM）36
• 2.3.5 X射線光電子能譜（XPS）36
• 2.3.6 光催化性能測(cè)試36-38
• 第3章 多面體氧化亞銅合成方法的探究38-49
• 3.1 葡萄糖為還原劑制備氧化亞銅38-43
• 3.1.1 制備過(guò)程38
• 3.1.2 XRD分析38-39
• 3.1.3 SEM分析39-43
• 3.2 水合肼為還原劑制備氧化亞銅43-45
• 3.2.1 制備過(guò)程43
• 3.2.2 SEM分析43-45
• 3.3 鹽酸羥胺為還原劑制備氧化亞銅45-48
• 3.3.1 制備過(guò)程45
• 3.3.2 SEM分析45-48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 第4章 立方八面體、立方體和八面體氧化亞銅的合成及可見光光催化產(chǎn)氫性能49-75
• 4.1 立方八面體氧化亞銅的合成及可見光光催化產(chǎn)氫性能49-56
• 4.1.1 立方八面體氧化亞銅的制備49
• 4.1.2 SEM分析49-51
• 4.1.3 XRD分析51-52
• 4.1.4 DRS分析52-53
• 4.1.5 XPS分析53-56
• 4.1.6 立方八面體可見光光催化活性56
• 4.1.7 小結(jié)56
• 4.2 立方體氧化亞銅的合成及可見光光催化產(chǎn)氫性能56-60
• 4.2.1 立方體氧化亞銅的制備56-57
• 4.2.2 SEM分析57
• 4.2.3 XRD分析57-58
• 4.2.4 DRS分析58-59
• 4.2.5 XPS分析59-60
• 4.2.6 立方體氧化亞銅可見光光催化活性60
• 4.2.7 小結(jié)60
• 4.3 八面體氧化亞銅的合成及可見光光催化產(chǎn)氫性能60-65
• 4.3.1 八面體氧化亞銅的制備60
• 4.3.2 SEM分析60-62
• 4.3.3 XRD分析62-63
• 4.3.4 DRS分析63
• 4.3.5 XPS分析63-64
• 4.3.6 八面體氧化亞銅可見光光催化活性64-65
• 4.3.7 小結(jié)65
• 4.4 三種形貌氧化亞銅的穩(wěn)定性研究65-74
• 4.5 本章小結(jié)74-75
• 第5章 Pt-Cu_2O復(fù)合材料光催化劑的制備及可見光光催化產(chǎn)氫性能75-91
• 5.1 Pt-Cu_2O復(fù)合光催化劑的制備75-76
• 5.2 Pt-Cu_2O復(fù)合光催化劑的表征76-84
• 5.2.1 SEM分析76-77
• 5.2.2 XRD分析77-78
• 5.2.3 DRS分析78
• 5.2.4 XPS分析78-80
• 5.2.5 TEM分析80-84
• 5.2.6 Pt-Cu_2O復(fù)合材料光催化劑可見光光催化活性84
• 5.3 Pt-Cu_2O復(fù)合光催化劑的穩(wěn)定性研究84-90
• 5.4 本章小結(jié)90-91
• 結(jié)論91-92
• 參考文獻(xiàn)92-100
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文100-102
• 致謝102

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