近年來,獲取可再生且便于運輸?shù)那鍧嵞茉?以減輕能源匱乏和環(huán)境污染的壓力,成為當(dāng)今社會密切關(guān)注的問題。太陽能相較于風(fēng)能、水能、核能等新型能源,具有資源總量豐富、潔凈安全、就地開發(fā)利用、地域限制小等眾多優(yōu)勢。因此,太陽能被認為是最具應(yīng)用前景的可再生能源,各國政府都將其列入國家發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的重要內(nèi)容,并出臺各項政策支持太陽能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。目前對太陽能的利用技術(shù)主要集中在三大領(lǐng)域:光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換和光化學(xué)轉(zhuǎn)換。太陽能在光熱和光電方面的研究和應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛,而光化學(xué)轉(zhuǎn)換領(lǐng)域近期成為研究的熱點。太陽能光化學(xué)轉(zhuǎn)換是通過吸收太陽光輻射,將能量轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程,這一領(lǐng)域目前主要圍繞光解水制氫、CO2光化學(xué)還原以及光催化化學(xué)合成等方面。氫具有極高的能量密度,同時清潔無污染。氫氣不僅是一種理想的二次能源,還被用做工業(yè)原料在石油化工、電子冶金、食品加工等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。目前工業(yè)上以烴類物質(zhì)、煤炭、甲醇等作為原料的制氫工藝技術(shù)已經(jīng)較為成熟,但這種消耗非可再生能源的方式難以持續(xù),同時需要處理減排問題。水作為制氫的原料之一,在地球上有著巨大的儲量,同時清潔無污染,從環(huán)境保護和可持續(xù)性上都具有較強的競... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：152 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光催化基本原理及應(yīng)用
        1.2.1 光催化基本原理
        1.2.2 光催化氧化反應(yīng)
        1.2.3 光催化還原反應(yīng)
    1.3 光催化水分解產(chǎn)氫及相關(guān)材料設(shè)計
        1.3.1 光催化水分解產(chǎn)氫性能調(diào)控原理
        1.3.2 光催化材料性能調(diào)控的研究進展
    1.4 選題依據(jù)及主要研究內(nèi)容
    參考文獻
2多級結(jié)構(gòu)光催化水分解產(chǎn)氫">第二章 活性位點調(diào)控的TiO₂多級結(jié)構(gòu)光催化水分解產(chǎn)氫
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗儀器
        2.2.2 實驗試劑與材料
        2.2.3 樣品制備
        2.2.4 結(jié)構(gòu)、形貌及性能表征方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 XRD和FTIR的結(jié)構(gòu)與組成分析
        2.3.2 樣品形貌演變分析
2Ti₃O₇納米帶為模板的樣品形貌分析">        2.3.3 Na₂Ti₃O₇納米帶為模板的樣品形貌分析
        2.3.4 多級結(jié)構(gòu)的形成機理討論
3+形成的作用">        2.3.5 氟摻雜對樣品中Ti³⁺形成的作用
        2.3.6 多級結(jié)構(gòu)材料的比表面積分析
        2.3.7 材料的光催化性能討論
        2.3.8 材料的固液分離特性分析
        2.3.9 批量化制備和工業(yè)化應(yīng)用探索
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻
2/Ni復(fù)合材料光催化水分解產(chǎn)氫">第三章 異質(zhì)結(jié)構(gòu)載流子調(diào)控的CdS/Ni（OH）₂/Ni復(fù)合材料光催化水分解產(chǎn)氫
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗儀器
        3.2.2 實驗試劑與材料
        3.2.3 樣品制備
        3.2.4 材料的測試與表征方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 材料的物相組成分析
        3.3.2 樣品形貌變化分析
        3.3.3 復(fù)合材料的光吸收特性分析
        3.3.4 復(fù)合材料光催化水分解產(chǎn)氫性能討論
        3.3.5 復(fù)合材料光催化水分解過程的光吸收特性的變化
        3.3.6 復(fù)合材料光催化水分解過程的結(jié)構(gòu)組分的變化
        3.3.7 復(fù)合材料光催化水分解過程的元素化合特性分析
        3.3.8 復(fù)合材料光催化水分解過程的產(chǎn)氫速率變化
        3.3.9 復(fù)合材料光催化水分解產(chǎn)氫速率提升機理討論
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻
2O₃薄膜光電催化水分解產(chǎn)氫">第四章 磷改性α-Fe₂O₃薄膜光電催化水分解產(chǎn)氫
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗儀器
        4.2.2 實驗試劑與材料
        4.2.3 樣品制備
        4.2.4 結(jié)構(gòu)、形貌及性能表征方法
    4.3 結(jié)果與討論
2O₃薄膜的厚度選擇分析">        4.3.1 α-Fe₂O₃薄膜的厚度選擇分析
        4.3.2 陣列樣品的形貌和元素分布分析
        4.3.3 樣品的物相和結(jié)構(gòu)演化討論
        4.3.4 樣品的光電催化OER性能分析
        4.3.5 光電催化系統(tǒng)的HER和OER性能討論
        4.3.6 光電催化系統(tǒng)OER穩(wěn)定性分析
        4.3.7 光電催化系統(tǒng)水分解性能提升的基本原理
2O₃化學(xué)結(jié)合特性的影響">        4.3.8 磷改性過程對α-Fe₂O₃化學(xué)結(jié)合特性的影響
2O₃能帶結(jié)構(gòu)的影響">        4.3.9 磷改性過程對α-Fe₂O₃能帶結(jié)構(gòu)的影響
2O₃薄膜傳質(zhì)性質(zhì)的影響">        4.3.10 磷改性過程對α-Fe₂O₃薄膜傳質(zhì)性質(zhì)的影響
2O₃薄膜親水性的影響">        4.3.11 磷改性過程對α-Fe₂O₃薄膜親水性的影響
2O₃薄膜的制備和性能討論">        4.3.12 鈦網(wǎng)上α-Fe₂O₃薄膜的制備和性能討論
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 結(jié)論
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 主要創(chuàng)新點
    5.3 需要進一步研究的工作
攻讀學(xué)位期間取得的科研成果及參與的科研項目
致謝
附件
學(xué)位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3039861