廉价、高效金属敏化复合材料的制备及光催化性能研究

发布时间：2024-04-08 04:21

　　随着世界上能源需求的增加和化石燃料的短缺,人们也越来越渴望研发出新的技术能够更有效地将太阳能有效转化成氢气、碳氢化合物或者其他形式的能源。光催化技术由于在解决上述问题中具有显著的优越性而受到了广泛的关注。然而,大多数应用于光催化的半导体为宽禁带半导体,以钛酸锶这种常见半导体为例,它的禁带宽度为3.2 eV,只能利用紫外光部分,而对于可见光以及红外光是没有任何光响应的。但是,紫外光却只占到太阳光能量的5%,而可见光却占比43%。因此,开发可见光响应的光催化材料具有重要意义。目前为止,科研人员尝试了很多的方法,例如掺杂、表面处理、染料敏化等等,但是这些方法也面临着不稳定、低效率、成本高等问题。经过近些年的发展,通过铸币金属(金、银、铜)在可见光区域的吸收实现宽禁带半导体材料的可见光响应为上述问题提供了新的方法策略。然而,大多数的研究仍然是围绕着金、银贵金属展开,而铜由于其易氧化的特性而少有人关注。通过本课题组以往的研究,我们得知光催化水分解反应提供主要驱动力的是金属带间跃迁作用(从d轨道到sp轨道),而非局域表面等离子共振(LSPR)作用。而铜的带间跃迁阈值仅为1.9 eV,远远低于Au的...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1光催化反应的基本过程

第1章绪论这也就是所谓的电子-空穴对；第二步，激发态的电子和；第三步，成功迁移至催化剂表面的电子和空穴分别在催原反应。具体流程如图1-1所示。通过这一系列步骤，光能转换为化学能。但是，在第二步和第三步中，电子-空可能性，而这必然会大大降低光催化反应的效率[4]。为了

图2-1水分解装置示意图

图2-1水分解装置示意图e2-1Deviceschematicdiagramofphotocatalyticw和反应器组成。样品室是由一系列阀门以体的循环及分段抽真空处理；取样室是在载气流的吹松下进入GC的一个存在；反本实验中使用的反应器，其基本材质为过程中....

图3-2SrTiO3的XRD图谱

图3-1反应装置图片Fig.3-1Reactiondevicepicture3材料的物相表征方法制得的钛酸锶为纯白色，为了证明通过聚合络合，我们对样品进行了物像分析，其XRD图谱如图3-2看出，钛酸锶的特征衍射峰可以很好地与标准PDF96°、46.47°和....

图3-1反应装置图片

图3-1反应装置图片Fig.3-1Reactiondevicepicture物相表征的钛酸锶为纯白色，为了证明通过聚合样品进行了物像分析，其XRD图谱如图酸锶的特征衍射峰可以很好地与标准47°和57.79°的衍射峰分别对应着Sr明制得的钛酸锶为纯相。并且这些特....

本文编号：3948484