金屬有機框架材料與半導(dǎo)體的耦合光催化劑的設(shè)計合成及其光催化分解水制氫性能研究
發(fā)布時間:2023-01-12 12:27
在化石能源大量使用的當下,能源枯竭和環(huán)境污染兩個像兩座大山一樣堵死了工業(yè)和經(jīng)濟快速發(fā)展的道路。尋找高效的清潔能源的迫切性日益加劇。作為最理想的清潔能源——氫氣,低耗甚至無消耗的獲取氫氣無疑成為了研究人員的追求目標。光催化分解水制氫技術(shù)應(yīng)運而生。然而,這項技術(shù)雖然可以轉(zhuǎn)化太陽能將水分解成氫氣和氧氣,但是傳統(tǒng)光催化中的電子空穴復(fù)合率過高導(dǎo)致其效率并不足以大量制備氫氣。改善光催化劑的效率確實值得研究人員挑戰(zhàn)并深入研究。本文通過引入金屬有機框架材料來改變光催化劑的內(nèi)部結(jié)構(gòu),來達到加速反應(yīng)過程中光催化劑中的電子傳輸速度,抑制催化劑內(nèi)電子空穴的復(fù)合等效果。在增強催化劑的活性的同時,深入研究內(nèi)部電子躍遷和轉(zhuǎn)移的機制。為提升光催化產(chǎn)氫性能的道路上提供新的思路并做出鋪墊。主要工作內(nèi)容如下:(一)、使用Ni2P納米粒子修飾g-C3N4和UiO-66實現(xiàn)空間電子軌道對接以實現(xiàn)太陽能高效分解水。通過簡單的兩步溶劑熱合成法制備了g-C3N4/UiO-66/Ni2P復(fù)合光催化劑。改變...
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 光催化簡介
1.1.1 研究背景
1.1.2 光催化的由來和原理
1.1.3 光催化的局限及改進方法
1.2 光催化中的半導(dǎo)體
1.2.1 光催化中半導(dǎo)體的分類
1.2.2 光催化中半導(dǎo)體的選取實例
1.3 金屬有機框架材料(MOFs)簡介
1.3.1 金屬有機框架材料(MOFs)概述
1.3.2 金屬有機框架材料(MOFs)性質(zhì)
1.3.3 金屬有機框架材料(MOFs)在光催化領(lǐng)域中的應(yīng)用
1.4 本文選題背景、意義及研究內(nèi)容
第二章 Ni2P納米粒子修飾g-C3N4和UiO-66 實現(xiàn)空間電子軌道對接以實現(xiàn)太陽能高效分解水
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 試劑和儀器
2.2.2 光催化劑的制備
2.2.3光催化產(chǎn)氫實驗
2.2.4 表征儀器
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 形貌和結(jié)構(gòu)
2.3.2 光催化制氫活性
2.3.3 電化學(xué)特性試驗
2.3.4 復(fù)合催化劑g-C3N4/UiO-66/Ni2P上可能的光催化機理
2.4 結(jié)論
第三章 MOFs與 NiPx協(xié)同界面在光催化高效產(chǎn)氫領(lǐng)域中應(yīng)用的研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 試劑和儀器
3.2.2 光催化劑的制備
3.2.3 表征方法
3.2.4 光催化產(chǎn)氫實驗
3.3 結(jié)果和討論
3.3.1 形態(tài)結(jié)構(gòu)
3.3.2 BET孔徑分析
3.3.3 光譜分析
3.3.4 光催化制氫活性
3.3.5 電化學(xué)特性試驗
3.3.6 NiPx/ZIF-67 上光催化反應(yīng)的機理
3.4 結(jié)論
第四章 結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文
致謝
個人簡介
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種穩(wěn)健的固體氧化物燃料電池抗積碳陽極(英文)[J]. 凌意瀚,王振斌,汪志全,彭冉冉,林彬,于偉利,Tayirjan T.Isimjan,陸亞林. Science China Materials. 2015(03)
本文編號:3729923
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 光催化簡介
1.1.1 研究背景
1.1.2 光催化的由來和原理
1.1.3 光催化的局限及改進方法
1.2 光催化中的半導(dǎo)體
1.2.1 光催化中半導(dǎo)體的分類
1.2.2 光催化中半導(dǎo)體的選取實例
1.3 金屬有機框架材料(MOFs)簡介
1.3.1 金屬有機框架材料(MOFs)概述
1.3.2 金屬有機框架材料(MOFs)性質(zhì)
1.3.3 金屬有機框架材料(MOFs)在光催化領(lǐng)域中的應(yīng)用
1.4 本文選題背景、意義及研究內(nèi)容
第二章 Ni2P納米粒子修飾g-C3N4和UiO-66 實現(xiàn)空間電子軌道對接以實現(xiàn)太陽能高效分解水
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 試劑和儀器
2.2.2 光催化劑的制備
2.2.3光催化產(chǎn)氫實驗
2.2.4 表征儀器
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 形貌和結(jié)構(gòu)
2.3.2 光催化制氫活性
2.3.3 電化學(xué)特性試驗
2.3.4 復(fù)合催化劑g-C3N4/UiO-66/Ni2P上可能的光催化機理
2.4 結(jié)論
第三章 MOFs與 NiPx協(xié)同界面在光催化高效產(chǎn)氫領(lǐng)域中應(yīng)用的研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 試劑和儀器
3.2.2 光催化劑的制備
3.2.3 表征方法
3.2.4 光催化產(chǎn)氫實驗
3.3 結(jié)果和討論
3.3.1 形態(tài)結(jié)構(gòu)
3.3.2 BET孔徑分析
3.3.3 光譜分析
3.3.4 光催化制氫活性
3.3.5 電化學(xué)特性試驗
3.3.6 NiPx/ZIF-67 上光催化反應(yīng)的機理
3.4 結(jié)論
第四章 結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文
致謝
個人簡介
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種穩(wěn)健的固體氧化物燃料電池抗積碳陽極(英文)[J]. 凌意瀚,王振斌,汪志全,彭冉冉,林彬,于偉利,Tayirjan T.Isimjan,陸亞林. Science China Materials. 2015(03)
本文編號:3729923
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