能源短缺和環(huán)境污染是當(dāng)今科學(xué)家們所面臨的兩個(gè)重要的問(wèn)題。氫能作為一種清潔能源,既能解決能源短缺問(wèn)題又能解決環(huán)境污染問(wèn)題。目前,利用光催化/光電催化技術(shù)解決能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)已經(jīng)越來(lái)越受到科學(xué)家們的關(guān)注。本論文是利用簡(jiǎn)單易得的TiO₂納米管陣列作為基底,通過(guò)對(duì)TiO₂納米管陣列進(jìn)行優(yōu)化改性,提高其光電催化性能。主要的研究?jī)?nèi)容為:（1）采用簡(jiǎn)單的兩次陽(yáng)極氧化法,直接在Ti片上制備出了TiO₂納米管陣列。以垂直生長(zhǎng)的TiO₂納米管陣列為基體材料,通過(guò)簡(jiǎn)單的溶液（Na BH₄）還原法制備Ti O_2-x納米材料。電化學(xué)結(jié)果表明,Ti O_2-x-40min在1.23 V vs.RHE下的值為0.65 m A?cm^-2,相比較TiO₂電極(0.38 m A?cm^-2)提高了66.67%。入射光子-電流轉(zhuǎn)換效率（IPCE）達(dá)到58.13%,相比較于純的TiO₂提升... 

【文章來(lái)源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 半導(dǎo)體光電催化作用機(jī)制
    1.3 TiO_2半導(dǎo)體概述
        1.3.1 TiO_2晶型
        1.3.2 TiO_2納米材料的形貌
    1.4 一維TiO_2納米材料的制備
        1.4.1 陽(yáng)極氧化法
        1.4.2 水熱合成法
        1.4.3 模板法
        1.4.4 氣相沉積法
        1.4.5 靜電紡絲法
    1.5 提高TiO_2納米材料性能的方法
        1.5.1 離子摻雜
        1.5.2 貴金屬沉積
        1.5.3 半導(dǎo)體復(fù)合
        1.5.4 碳材料復(fù)合
        1.5.5 助催化劑
    1.6 TiO_2納米材料的應(yīng)用
        1.6.1 污染物的降解
        1.6.2 水分解產(chǎn)氫
        1.6.3 紫外探測(cè)器
        1.6.4 燃料敏化太陽(yáng)能電池
        1.6.5 鋰離子電池
    1.7 本論文的研究意義和研究?jī)?nèi)容
        1.7.1 研究意義
        1.7.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)條件及測(cè)試方法
    2.1 化學(xué)試劑與原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
    2.3 材料表征與性能測(cè)試
        2.3.1 X射線衍射儀(XRD)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.3 高分辨透射電鏡和選區(qū)電子衍射(TEM)
        2.3.4 X射線光電子能譜儀(XPS)
        2.3.5 光致發(fā)光光譜(PL)
        2.3.6 固體紫外-可見(jiàn)漫反射吸收光譜(DRS)
        2.3.7 電子順磁共振波譜(EPR)
        2.3.8 拉曼光譜
    2.4 材料的光電性能測(cè)試
        2.4.1 線性掃描伏安曲線(LSV)
        2.4.2 入射單色光子-電子轉(zhuǎn)化效率(IPCE)
        2.4.3 光電轉(zhuǎn)換效率(ABPE)
        2.4.4 電化學(xué)交流阻抗分析(EIS)
        2.4.5 計(jì)時(shí)光電流(IT)
        2.4.6 莫特肖特基測(cè)試(MS)
第三章 TiO_2-x納米材料的制備及其光電催化性能的研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 TiO_2納米管陣列的制備
        3.2.2 TiO_2-x納米材料的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 形貌結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 光電催化性能測(cè)試
    3.4 本章小結(jié)
第四章 TiO_2-x/BP納米材料的制備及其光電催化性能的研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 TiO_2納米管陣列的制備
        4.2.2 BPQD的制備
        4.2.3 TiO_2/BP復(fù)合材料的制備
        4.2.4 TiO_2-x和TiO_2-x/BP復(fù)合材料的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 BPQDs結(jié)構(gòu)形貌表征
        4.3.2 TiO_2復(fù)合材料結(jié)構(gòu)形貌表征
        4.3.3 光電催化性能測(cè)試
        4.3.4 TiO_2-x/BP光電催化機(jī)理
    4.4 本章小結(jié)
第五章 TiO_2/ZCIS納米材料的制備及其光電催化性能的研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 TiO_2納米管陣列的制備
        5.2.2 ZCIS的制備
        5.2.3 TiO_2/ZCIS復(fù)合材料電極的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 結(jié)構(gòu)形貌的表征
        5.3.2 光電催化性能測(cè)試
        5.3.3 TiO_2/ZCIS光電催化機(jī)理
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
    1 作者簡(jiǎn)歷
    2 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
    3 發(fā)明專利
    4 獲獎(jiǎng)情況
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3641670