基于多酸修飾二氧化鈦納米管的復合電極制備及其光電催化性能
發(fā)布時間:2021-10-24 09:36
利用太陽能進行光電催化來解決環(huán)境污染問題和能源危機已經成為當前研究的熱點。利用半導體材料來提升對太陽能的儲存和轉換受到了廣泛關注。由于半導體自身的光生電荷分離效率低,并且光生電子-空穴容易復合,嚴重影響了半導體材料的光電催化性能。因此,如何抑制半導體光生載流子的復合變得尤為重要。多金屬氧酸鹽(簡稱多酸)作為一種電子接收體,可以有效捕獲半導體被光激發(fā)后產生的光生電子,抑制其與光生空穴的復合,進而提升半導體材料的光電催化性能。本論文將多酸作為修飾組分,制備了多種多酸/半導體復合材料,并考察了其光電化學性能。本工作具體如下:1.利用水熱法將八硫化九鈷(Co9S8)負載在二氧化鈦納米管(TNAs)上制備TNAs/Co9S8膜電極,再利用連續(xù)水浴沉積法將多酸(PW12)引入TNAs/Co9S8膜電極上制備TNAs/Co9S8/PW12復合膜電極。光電催化研究表明,PW1...
【文章來源】:東北師范大學吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
Theeffectofexternalvoltageontheyieldofmethanol(B).光電催化技術在其他方面也有應用,如電致變色器械(ECD)、光電產溴、傳感器等[26,27]
chematic illustration of rectifying metal-n-type semiconduct or contarectifying metal-p-type semiconduct or contact (B).氧酸鹽的結構和功能特性氧酸鹽的結構與性質酸(polyoxometalates)是一種多金屬-氧簇化合物,簡稱多酸(年前被科學家發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在,已經成為無機化學中的一個重要分支的努力。1826 年科學家 J.Berzerius[103]合成了第一個雜多酸 12-鉬研為機化學的發(fā)展開辟了一個嶄新的時代。多酸有六種經典的結 Keggin 結構、Dawson 結構、Silverton 結構、Anderson 結構、Lh 結構,如圖 1.12。
圖 1.13 The photocatalytic application of POMs.利用多酸光催化分解水(圖 1.14)源自于上個世紀九十年代,研究發(fā)現(xiàn) H3PW12O40,K4SiW12O40多酸可以對乙醇的水溶液進行光催化分解制備氫氣。T.Yamase 等人發(fā)現(xiàn)[W10O32]4-在 IrO2,RuO2與 Pt 等催化劑的協(xié)同作用下,能夠進行光催化分解水產生氫氣[117]。在此體系中雜多藍[H2W10O32]4-與[W10O32]4-的形成是光催化分解水制備氫氣的決定性步驟。Hill 等人報道了 Ru4-(SiW10)2催化降解水制備氫氣的過程,Ru4-(SiW10)2化合物中四個 RuVI 經過四步氧化過程被[Ru(bpy)3]3+或 Ce4+氧化為四個 RuV,被氧化的 RuV(SiW10)2作為催化中心催化分解水分子制備氧氣[118]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]硼摻雜SiC的制備、表征及其可見光分解水產氫性能(英文)[J]. 董莉莉,王英勇,童希立,靳國強,郭向云. 物理化學學報. 2014(01)
[2]陽極氧化法制備TiO2納米管及光催化研究進展[J]. 劉日山,張亞萍,智倩倩,董開拓,于濂清. 化學通報. 2012(09)
[3]光電化學傳感器的研究進展[J]. 王光麗,徐靜娟,陳洪淵. 中國科學(B輯:化學). 2009(11)
[4]p-n復合半導體光催化劑研究進展[J]. 吳歡文,張寧,鐘金蓮,洪三國. 化工進展. 2007(12)
[5]多價態(tài)共存的Ag-TiO2光催化劑的制備及光催化活性[J]. 辛柏福,井立強,任志宇,王健強,于海濤,付宏剛. 化學學報. 2004(12)
[6]光催化劑TiO2改性的研究進展[J]. 劉守新,孫承林. 東北林業(yè)大學學報. 2003(01)
[7]酸性紅3B的雜多酸光催化降解動力學[J]. 楊曦,余剛,孔令仁,王連生. 環(huán)境科學. 2002(03)
[8]半導體多相光催化應用研究進展[J]. 韓兆慧,趙化僑. 化學進展. 1999(01)
[9]導電高聚物的分子設計問題[J]. 錢人元,葉成. 高分子通報. 1991(02)
本文編號:3455044
【文章來源】:東北師范大學吉林省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
Theeffectofexternalvoltageontheyieldofmethanol(B).光電催化技術在其他方面也有應用,如電致變色器械(ECD)、光電產溴、傳感器等[26,27]
chematic illustration of rectifying metal-n-type semiconduct or contarectifying metal-p-type semiconduct or contact (B).氧酸鹽的結構和功能特性氧酸鹽的結構與性質酸(polyoxometalates)是一種多金屬-氧簇化合物,簡稱多酸(年前被科學家發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在,已經成為無機化學中的一個重要分支的努力。1826 年科學家 J.Berzerius[103]合成了第一個雜多酸 12-鉬研為機化學的發(fā)展開辟了一個嶄新的時代。多酸有六種經典的結 Keggin 結構、Dawson 結構、Silverton 結構、Anderson 結構、Lh 結構,如圖 1.12。
圖 1.13 The photocatalytic application of POMs.利用多酸光催化分解水(圖 1.14)源自于上個世紀九十年代,研究發(fā)現(xiàn) H3PW12O40,K4SiW12O40多酸可以對乙醇的水溶液進行光催化分解制備氫氣。T.Yamase 等人發(fā)現(xiàn)[W10O32]4-在 IrO2,RuO2與 Pt 等催化劑的協(xié)同作用下,能夠進行光催化分解水產生氫氣[117]。在此體系中雜多藍[H2W10O32]4-與[W10O32]4-的形成是光催化分解水制備氫氣的決定性步驟。Hill 等人報道了 Ru4-(SiW10)2催化降解水制備氫氣的過程,Ru4-(SiW10)2化合物中四個 RuVI 經過四步氧化過程被[Ru(bpy)3]3+或 Ce4+氧化為四個 RuV,被氧化的 RuV(SiW10)2作為催化中心催化分解水分子制備氧氣[118]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]硼摻雜SiC的制備、表征及其可見光分解水產氫性能(英文)[J]. 董莉莉,王英勇,童希立,靳國強,郭向云. 物理化學學報. 2014(01)
[2]陽極氧化法制備TiO2納米管及光催化研究進展[J]. 劉日山,張亞萍,智倩倩,董開拓,于濂清. 化學通報. 2012(09)
[3]光電化學傳感器的研究進展[J]. 王光麗,徐靜娟,陳洪淵. 中國科學(B輯:化學). 2009(11)
[4]p-n復合半導體光催化劑研究進展[J]. 吳歡文,張寧,鐘金蓮,洪三國. 化工進展. 2007(12)
[5]多價態(tài)共存的Ag-TiO2光催化劑的制備及光催化活性[J]. 辛柏福,井立強,任志宇,王健強,于海濤,付宏剛. 化學學報. 2004(12)
[6]光催化劑TiO2改性的研究進展[J]. 劉守新,孫承林. 東北林業(yè)大學學報. 2003(01)
[7]酸性紅3B的雜多酸光催化降解動力學[J]. 楊曦,余剛,孔令仁,王連生. 環(huán)境科學. 2002(03)
[8]半導體多相光催化應用研究進展[J]. 韓兆慧,趙化僑. 化學進展. 1999(01)
[9]導電高聚物的分子設計問題[J]. 錢人元,葉成. 高分子通報. 1991(02)
本文編號:3455044
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