本文關鍵詞：氧化亞銅的形貌控制及其可見光光催化制氫性能研究

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

【摘要】：近幾年來,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域的研究熱點。因為金屬氧化物不僅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結構來提高催化性能,尤其在特定晶面上沉積金屬納米粒子對于催化反應的研究以及理解晶面與催化性能之間的關系是很有意義的。隨著近年來人們對合成技術與理論的深入研究,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代表性半導體。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,為了進行光催化分解水產氫性能研究,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,分別測試了具有不同形貌Cu_2O的可見光光催化分解純水產氫性能,解釋了其中一些有趣的現象,并提出了一種新型的晶面間光生電子和空穴轉移的模型和光照條件下的動態(tài)氧化還原機制。此外,為進一步提高Cu_2O可見光光催化分解純水的產氫性能,我們以立方八面體Cu_2O為研究對象,通過光沉積的方法制備了Pt-Cu_2O復合光催化劑,對其進行了結構表征和性能測試。然而,在我們研究立方八面體Cu_2O光沉積的過程中,發(fā)現了金屬Pt納米粒子的選擇性沉積,因此,我們對這一現象進行了詳細的研究,解釋了金屬Pt納米粒子選擇性沉積的原因,并對Pt-Cu_2O復合光催化劑在可見光下光催化分解純水的穩(wěn)定性進行了探討。
【關鍵詞】：Cu_2O 可見光光催化 分解水產氫 穩(wěn)定性 選擇性光沉積
【學位授予單位】：哈爾濱師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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24-25
• 1.3.2 氧化亞銅的晶體結構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 氧化亞銅的應用背景28
• 1.4 氧化亞銅的生長機制及影響因素28-31
• 1.4.1 生長機制探討28-30
• 1.4.2 影響因素30-31
• 1.5 本文的選題背景及主要內容31-34
• 第2章 化學試劑及催化劑表征34-38
• 2.1 主要化學試劑34
• 2.2 實驗儀器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 制備過程45
• 3.3.2 SEM分析45-48
• 3.4 本章小結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56
• 4.2 立方體氧化亞銅的合成及可見光光催化產氫性能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60
• 4.3 八面體氧化亞銅的合成及可見光光催化產氫性能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74-75
• 第5章 Pt-Cu_2O復合材料光催化劑的制備及可見光光催化產氫性能75-91
• 5.1 Pt-Cu_2O復合光催化劑的制備75-76
• 5.2 Pt-Cu_2O復合光催化劑的表征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復合材料光催化劑可見光光催化活性84
• 5.3 Pt-Cu_2O復合光催化劑的穩(wěn)定性研究84-90
• 5.4 本章小結90-91
• 結論91-92
• 參考文獻92-100
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文100-102
• 致謝102

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 陳玉西;范青明;劉迎新;嚴巍;;離子液體穩(wěn)定的金屬納米粒子制備及其催化作用研究進展[J];化工技術與開發(fā);2008年02期

2 魏建紅,官建國,袁潤章;金屬納米粒子的制備與應用[J];武漢理工大學學報;2001年03期

3 李宇農,何建軍,龍小兵;金屬納米粒子研究進展[J];稀有金屬與硬質合金;2003年04期

4 耀星;韓國開發(fā)出大量生產金屬納米粒子的新技術[J];粉末冶金工業(yè);2005年03期

5 楊強;王立;向衛(wèi)東;王馳亮;周峻峰;;金屬納米粒子/聚合物體系的穩(wěn)定性及其機理[J];化學進展;2006年Z1期

6 焦洋;孫曉泉;王志榮;鄒繼偉;王峰;唐坤;余大斌;;貴金屬納米粒子及其復合物的非線性光學性能和應用研究進展[J];材料導報;2006年S1期

7 李昌峰;杜丹丹;洪昕;邊琰;張國雄;;金屬納米粒子膜制備技術和方法研究[J];醫(yī)療衛(wèi)生裝備;2007年04期

8 黃鵬;付永啟;杜驚雷;周崇喜;羅先剛;;十字星形金屬納米粒子的消光性質[J];光散射學報;2009年03期

9 ;金屬納米粒子在電子傳遞中的作用[J];技術與市場;2012年08期

10 牛睿祺;張軍;;離子液體在制備金屬納米粒子中的應用[J];廣州化工;2012年16期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 方萍萍;林曉東;段賽;李劍鋒;吳德印;任斌;田中群;;金核鈀殼鉑島三金屬納米粒子的合成及電催化研究[A];中國化學會第27屆學術年會第10分會場摘要集[C];2010年

2 許并社;賈虎生;市野賴英喜;;電子束輻照引起的金屬納米粒子的遷移和接合[A];復合材料的現狀與發(fā)展——第十一屆全國復合材料學術會議論文集[C];2000年

3 舒國偉;陳合;呂嘉櫪;;微生物合成金屬納米粒子研究進展[A];第六屆中國功能材料及其應用學術會議論文集（6）[C];2007年

4 王翔;楊志林;任斌;田中群;;表面等離子體激元介導金屬納米粒子的長程電磁場耦合[A];第十六屆全國光散射學術會議論文摘要集[C];2011年

5 鄧意達;;空心結構金屬納米粒子的制備及其形態(tài)結構控制[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

6 劉航宇;董琳琳;何玲;陶國宏;;介孔結構硅氧化物保護的釕金屬納米粒子的制備[A];中國化學會第28屆學術年會第1分會場摘要集[C];2012年

7 姜丹;唐彬;郭洪云;徐蔚青;徐抒平;;貴金屬納米粒子的晶面選擇性刻蝕及其傳感應用[A];中國化學會第十四屆膠體與界面化學會議論文摘要集-第1分會：表面界面與納米結構材料[C];2013年

8 戴兢陶;王新紅;孫玉鳳;;憎水性三金屬納米粒子的合成、表征及磁性[A];中國化學會第27屆學術年會第13分會場摘要集[C];2010年

9 張瑛洧;;基于植物多酚—單寧酸誘導的貴金屬納米粒子/石墨烯復合材料的綠色可控合成及其應用研究[A];中國化學會第十四屆膠體與界面化學會議論文摘要集-第1分會：表面界面與納米結構材料[C];2013年

10 齊偉;李昊龍;吳立新;;表面修飾的多酸超分子復合物/二氧化硅光致變色薄膜及金屬納米粒子的原位制備[A];中國化學會第26屆學術年會超分子組裝與軟物質材料分會場論文集[C];2008年

中國博士學位論文全文數據庫 前10條

1 任芳芳;金屬納米粒子/石墨烯復合催化劑的組裝及其在電催化方面的應用[D];蘇州大學;2015年

2 劉淑霞;薄膜及其它固相介質中金屬納米粒子的原位合成及性能研究[D];中國科學院研究生院（理化技術研究所）;2007年

3 熊斌;金屬納米粒子在生物成像與生物醫(yī)學上的應用[D];湖南大學;2013年

4 鄒志宇;貴金屬納米粒子復合玻璃的制備及光電性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年

5 周民;貴金屬納米粒子的可控合成與表征[D];山東大學;2006年

6 楊志林;金屬納米粒子的光學性質及過渡金屬表面增強拉曼散射的電磁場機理研究[D];廈門大學;2006年

7 馬會利;分子與惰性金屬納米粒子光學性質的理論研究[D];中國科學技術大學;2014年

8 張明曦;人工構建類生物體系可控合成金屬納米粒子[D];武漢大學;2010年

9 楊秉杰;金屬納米粒子有序結構的構筑及應用研究[D];吉林大學;2010年

10 鮑洪亮;雙金屬納米粒子X射線吸收精細結構譜研究[D];中國科學院研究生院（上海應用物理研究所）;2014年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 楊天溪;磁優(yōu)化的表面增強拉曼光譜及其在痕量分析中的應用[D];上海師范大學;2015年

2 胡靜逸;離子液體中乙炔氫氯化反應的研究[D];浙江大學;2015年

3 劉哲;金屬納米粒子/巰基化石墨烯復合材料在兒茶酚胺分析應用[D];曲阜師范大學;2015年

4 彭楊;多孔金屬納米粒子的制備及電化學應用[D];蘇州大學;2015年

5 堯超平;表面增強拉曼散射基底的研發(fā)及其在食品安全中的應用[D];電子科技大學;2014年

6 劉志榮;基于對硝基苯酚還原反應的貴金屬納米粒子類催化材料研究[D];西北師范大學;2015年

7 金占雙;氧化亞銅的形貌控制及其可見光光催化制氫性能研究[D];哈爾濱師范大學;2016年

8 姚婭;基于貴金屬納米粒子的天然纖維染色及其動力學研究[D];武漢紡織大學;2016年

9 黃彩鳳;混合金屬納米粒子的表面增強拉曼光譜[D];蘇州大學;2010年

10 劉娟意;復合金屬納米粒子的局域表面等離子體共振傳感特性研究[D];西南交通大學;2010年

，

本文編號：682851