能源和環(huán)境問題是人類長期關注的一個話題,而太陽光是一種清潔、高效、可再生的新型能源,利用光電化學技術和光催化技術可以將太陽能合理利用,因此,合適的半導體材料在光電化學和光催化技術中發(fā)揮著重要的作用。二維過渡金屬碳化物(MXenes)是一種新型的類石墨烯材料,因其具有獨特的層狀結構和優(yōu)越的物理和化學性質,在鋰離子電池和超級電容器方面被廣泛應用。但是,目前在光電催化分解水和光催化分解水方面的方面應用很少。本文以Ti₃C₂T_X為研究對象,研究了其作為主催化劑的光催化性能,并且將薄層Ti₃C₂T_X分別修飾到兩種常用的半導體催化劑(α-Fe₂O₃和g-C₃N₄)來構建復合物,分別研究其光電催化分解水和光催化分解水性能,具體研究內容如下:(1)多層Ti₃C₂T_X和薄層Ti₃C₂

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1三種類型的MAX相得晶胞和晶體結構:(a)211,(b)312,和(c)413相[18]

ene的結構與性質Xene的結構X是一種三元陶瓷材料，通式為Mn+1AXn(n=1~3)，其中M為主要為第13或者14號元素，X為碳或者氮[16]。2011年，Na斷的探索，創(chuàng)新性地利用高濃度的氫氟酸(HF)溶液，選擇陶瓷材料，氫氟酸作為一種刻蝕劑，可以....

圖1.2Ti3C2TX在不同溶劑下放置不同時間的分散情況情況

的狀態(tài)是最穩(wěn)定的[25]。但是，在現(xiàn)實的反應條件下，MXenes材料是否穩(wěn)定仍然是一個問題。最近，研究者們基于MXenes材料的熱穩(wěn)定性已經(jīng)做了很多研究，發(fā)現(xiàn)在加熱過程中MXenes材料的組成和結構發(fā)生了變化。Li等人[26]將Ti2C納米片在加熱到500K時....

圖1.3由MAX制得MXene相的制備流程圖

圖1.3由MAX制得MXene相的制備流程圖[14]b等人繼續(xù)研究，發(fā)現(xiàn)除了HF外，還可以使用強酸和含氟的鹽以刻蝕MAX相生成MXene材料[38-40]。HCl和LiF可以反應選擇性刻蝕A層原子，表明質子和氟離子的存在是刻蝕MAX的必要條件....

圖1.4Ti3AlC2在二元電解液中的陽極刻蝕流程圖

1.3.2其他方法現(xiàn)如今常用的制備單層的方法主要是利用氫氟酸或者含氟的物質來進行刻蝕和超聲剝離。但是，氟基于的刻蝕劑具有強腐蝕性，毒性極大，操作起來有一定的危險性，限制了這個材料的實際應用，所以尋找一種簡單、安全以及可操作性強且無氟的方法來制備單層的MXene材料具有重要意....

本文編號：3987191