發(fā)布時(shí)間：2021-05-11 11:20

　　論文圍繞二氧化鈦納米線陣列的光電化學(xué)（Photoelectrochemical,PEC）性質(zhì)與光電化學(xué)分解水產(chǎn)氫氣技術(shù)進(jìn)行,從二氧化鈦復(fù)合材料光陽(yáng)極的制備入手,以二氧化鈦半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)筑為主線,研究半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)的應(yīng)用和光電化學(xué)性質(zhì),揭示了復(fù)合結(jié)構(gòu)光電極的催化反應(yīng)機(jī)理。首先,我們通過(guò)一系列的納米材料合成手段,包括水熱法、化學(xué)沉淀法、電化學(xué)沉積法、固相反應(yīng)法,合成二氧化鈦納米線陣列光陽(yáng)極及其復(fù)合結(jié)構(gòu),包括 TiO2/Ag2O、TiO2/NiCo-LDH 和 TiO2/ZnCo-LDH。然后,通過(guò)現(xiàn)代分析表征手段研究材料的物相組成、尺寸大小、形貌以及物理光學(xué)特性。通過(guò)太陽(yáng)能光電化學(xué)分解水反應(yīng)來(lái)評(píng)價(jià)二氧化鈦復(fù)合結(jié)構(gòu)光陽(yáng)極的光電化學(xué)催化活性,研究半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)的設(shè)計(jì)和界面物理化學(xué)性質(zhì),揭示光電化學(xué)材料的微結(jié)構(gòu)與性能之間的聯(lián)系,更好地理解光電化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理。最后,成功地改善了二氧化鈦納米線陣列光電極的光吸收效率、光生電子-空穴的分離效率和光生電子-空穴的轉(zhuǎn)移效率、光電轉(zhuǎn)換效率以及光電化學(xué)分解水產(chǎn)氫氣的效率。具體研究?jī)?nèi)容,分為如下幾部分:（1）采用水熱法和化學(xué)浴法相結(jié)合的方法制備了納米復(fù)合結(jié)構(gòu)TiO2... 

【文章來(lái)源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：119 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 光電化學(xué)的原理概述
        1.2.1 光吸收過(guò)程
        1.2.2 光生電荷的分離與運(yùn)輸
        1.2.3 界面電荷的轉(zhuǎn)移與表面化學(xué)反應(yīng)
    1.3 光電化學(xué)半導(dǎo)體材料
        1.3.1 金屬氧化物
        1.3.2 多元金屬氧化物
        1.3.3 硫族金屬化合物
        1.3.4 半導(dǎo)體硅材料
        1.3.5 半導(dǎo)體材料的尺寸效應(yīng)
    1.4 二氧化鈦半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)的設(shè)計(jì)與構(gòu)筑
        1.4.1 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)的分類
        1.4.2 半導(dǎo)體-半導(dǎo)體接觸
        1.4.3 半導(dǎo)體-金屬接觸
        1.4.4 半導(dǎo)體-碳接觸
    1.5 本課題研究的內(nèi)容
        1.5.1 樣品制備
        1.5.2 樣品表征
        1.5.3 光電化學(xué)性質(zhì)研究
    參考文獻(xiàn)
第二章 TiO_2@Ag_2O p-n異質(zhì)結(jié)納米線陣列的形成及其光電化學(xué)分解水性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 二氧化鈦納米線陣列的合成
        2.2.2 TiO_2@Ag_2O納米線陣列的制備
        2.2.3 結(jié)構(gòu)表征
        2.2.4 電化學(xué)測(cè)量
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 二氧化鈦納米線長(zhǎng)度對(duì)光電流密度的影響
        2.3.2 TiO_2@Ag_2Op-n異質(zhì)結(jié)的構(gòu)筑
        2.3.3 TiO_2@Ag_2Op-n異質(zhì)結(jié)的光電化學(xué)性質(zhì)
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 室溫固相反應(yīng)法合成ZnCo-LDH及其電催化水氧化性質(zhì)研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 材料制備
        3.2.2 結(jié)構(gòu)表征
        3.2.3 電化學(xué)測(cè)試表征
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 TiO_2@ZnCo-LDH納米線陣列的光電化學(xué)性質(zhì)研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 材料的制備
        4.2.2 材料的表征
        4.2.3 光電化學(xué)實(shí)驗(yàn)
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.3.1 物相與結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 光電化學(xué)性質(zhì)研究
        4.3.3 電荷轉(zhuǎn)移和分離效率研究
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 TiO_2@NiCo-LDH核-殼結(jié)構(gòu)納米線陣列用于高效的光電化學(xué)分解水性質(zhì)研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 納米線陣列的合成
        5.2.2 材料表征
        5.2.3 光電化學(xué)實(shí)驗(yàn)
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 物相與結(jié)構(gòu)分析
        5.3.2 光電化學(xué)性質(zhì)研究
        5.3.3 電荷轉(zhuǎn)移和分離效率研究
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 研究展望
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]類石墨烯化學(xué)中的挑戰(zhàn)與機(jī)遇[J]. 胡鑫,張曉東,謝毅.  中國(guó)科學(xué):化學(xué). 2015(03)
[2]中低熱固相反應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 蔡艷華.  化工技術(shù)與開(kāi)發(fā). 2009(06)
[3]納米異質(zhì)結(jié)光催化材料在環(huán)境污染控制領(lǐng)域的研究進(jìn)展[J]. 于洪濤,全燮.  化學(xué)進(jìn)展. 2009(Z1)



本文編號(hào)：3181316