半導(dǎo)體光催化分解水制氫技術(shù)在新能源領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。因其具有其它催化材料不可匹敵的卓越性能而被研究者廣為推崇。然而TiO₂并不是十全十美的催化劑,例如,TiO₂有較高的光生電子-空穴復(fù)合率,因而產(chǎn)氫效率并沒有達到預(yù)期的高度,這極大的限制了納米TiO₂在光催化領(lǐng)域更深遠及更全面的發(fā)展。不僅如此,純的TiO₂還是一個典型的寬帶半導(dǎo)體（禁帶寬度Energy gap,Eg=3.2 eV）,它僅僅在紫外光照射下響應(yīng),而紫外光的含量僅占入射到地球表面的太陽光的5.0%左右,這使得TiO₂不能百分百利用太陽光因而體現(xiàn)出較低的光催化活性。由此可見,在可見光照射下抑制Ti O₂光生電子-空穴復(fù)合,并且提升其對于太陽光的利用率是光催化領(lǐng)域?qū)iO₂改性的研究重點之一。五氧化二鉭（Ta₂O₅）是能夠與TiO₂相媲美的另一個半導(dǎo)體材料,因其卓越的物理和化學(xué)性能而被眾多研究者競相研究并運用... 

【文章來源】：遼寧大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖0-1光催化分解水制氫的原理

0-2 Er3+:Y3Al5O12的能級圖及電子躍遷過程圖基態(tài)上的離子吸收能量后躍遷到能量比躍遷到能量更高的激發(fā)態(tài)能級。如果最后從激發(fā)態(tài)發(fā)射出比激發(fā)光波長更Er3+:Y3Al5O12的能級表和激發(fā)態(tài)吸收上發(fā)光中心為摻雜的Er3+，經(jīng)過可見光照的電子吸收一定能量后躍遷至亞穩(wěn)態(tài)能以再次吸收光子能量躍遷至更高能級。O12時，在PL中觀察到在312 nm，347 nm號。這些發(fā)射峰是源于2H9/2→4I15/2，4D5r3+:Y3Al5O12可以吸收可見光而發(fā)射紫外體催化劑進行光催化反應(yīng)。因此上轉(zhuǎn)用率。料的應(yīng)用

分別對應(yīng)著衍射峰晶面(101)，(004)，(200)，(105)，(211)和(204)。隨著溫度進一步增加，銳鈦型 TiO2逐漸開始向金紅石型轉(zhuǎn)變。圖 1-1(b-1，b-2，b-3)可以觀察到隨著煅燒時間的延長，Ta2O5衍射峰幾乎看不見而 TiO2衍射峰也只有一點點改變。通常來說，TiO2的晶相轉(zhuǎn)變溫度為 550 °C。隨著煅燒時間的增加，TiO2的衍射峰強度應(yīng)該更大形態(tài)更加尖銳，而圖中 TiO2衍射峰強度輕微減弱，這可能是由于 Ta2O5的存在抑制 TiO2晶相轉(zhuǎn)變。因此，也可以證明，當煅燒溫度為550 oC 煅燒時間為 3.0 h 時 Er3+:Y3Al5O12/TiO2-Ta2O5/MoO2復(fù)合薄膜主要是以銳鈦型 TiO2和無定型 Ta2O5為主。如圖 1-1(c-1，c-2，c-3)可以清楚的發(fā)現(xiàn) TiO的衍射峰強度隨著 Ta2O5含量的增加而增加，這與投料比是相一致的。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]上轉(zhuǎn)換激光和上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的研究進展[J]. 徐東勇,臧競存.  人工晶體學(xué)報. 2001(02)



本文編號：3290753