赤铁矿水氧化光阳极退火条件调控和Mg/Ti共掺杂效应的研究

发布时间：2025-07-08 23:57

　　在当前社会中,能源问题已成为全球广泛讨论的热点,人们迫切需要找到对生态环境友好、可再生的新能源以替代以煤炭、石油等化石燃料为代表的的传统能源,以缓解环境恶化进程,填补能源短缺。在众多的洁净能源中,太阳能以其广泛分布、储量巨大、环境友好等优点,被人们视为一类理想的替代能源。但是太阳能的能量密度太低,且其分布随时间和地点的影响极大,不是一类稳定连续的能量来源,我们应找到一类可以有效存储太阳能的合适方法。在众多的储存太阳能的方案中,通过光电化学水分解池吸收太阳能,生产清洁的氢气是一类非常富有吸引力,但同时也极具挑战性的储存太阳能的方式。氢气是一类能量密度极大的新型能源,在使用的过程中不会排放温室气体。而且氢气在被使用后的产物是水,这同时又可作为光电化学水分解的原料,实现能源获取和利用过程的封闭循环。因此,光电化学水分解池得到了越来越多研究者的关注。光阳极是太阳能收集、电荷分离和进行水氧化反应的场所,同时也是光电化学水分解池中的核心组成部分和关键部件。目前,找到理想光阳极已经成为了相关领域研人员的研究课题。理想光阳极的可能材料为禁带宽度合适的半导体材料,其中包括金属氧化物、金属氮化物、金属硫化物...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1电解水装置图

西南大学硕士学位论文体的理论最大太阳能-氢能转化（STH）效率可达31%[7]，的理论最大太阳能-化学能转化效率[8]，并具备了一定推广分解得到的产物（氢气或氢能）在作为能源使用时具有单高、储存和运输过程中能量的损耗少、利用方式多样等众烧后的产物是水，同时也是进行光电化学水分解....

图1.2相互独立的n型半导体/p型半导体和电解质及热平衡状态下的半导体-电解液界面的能带分布情况

[10]。图1.2相互独立的n型半导体/p型半导体和电解质及热平衡状态下的半导体-电解液界面的能带分布情况[10]在形成半导体-电解液界面后，半导体-电解质的接触部位将发生不同程度的能带弯曲情况。一般地，以n型半导体为例，在形成半导体-电解液界面后，由于费米能级和电解液氧化....

图1.4α-Fe2O3光阳极在模拟太阳光下测得的理想（实线）和实际（虚线）LSV曲线

第1章绪论其中较有代表性的有：位和光电流密度的光阳极而言，对其线性伏安特性扫描以得到其光电流曲，光电流曲线的起始电位和一定偏压下的光电流密度是常位是决定光阳极开始产生光电流的电位，和光阳极的自身制参数；而光电流密度和光阳极表面的电化学催化位点数参数[15]。

图1.5α-Fe2O3的晶胞图

第1章绪论1.3α-Fe2O3光阳极材料1.3.1α-Fe2O3的基本性质Fe是一种常见的过渡金属族元素，其地壳含量约为5%，是地壳中含量第二丰富的金属元素。Fe原子外层的电子结构为3d64s2，因此有多重化合物状态，包括Fe0，FeⅡ，FeⅢ，FeⅥ等多种价....

本文编号：4056817