MS（M=Cu，Mo）掺杂SnO 2 阴极材料的制备及光电催化还原CO 2

发布时间：2025-07-09 00:39

　　化石能源过度开采导致环境破坏加剧已经引起当今世界广泛关注,利用光电技术将二氧化碳（CO₂）转化为低碳燃料是近些年的研究热点。二氧化锡（SnO₂）半导体氧化物材料具有导电性好、催化活性高、电子迁移速率快及廉价易得等优点,在CO₂光电催化领域颇具优势。然而SnO₂的带隙较宽为3.6 eV,只能利用太阳光中的部分紫外光,能量利用效率低。近年来,报道发现可以通过元素掺杂和半导体复合来调节半导体氧化物带隙。根据以上思路,本文采用这两种手段对SnO₂进行改性,从而改善其光电性能,拓宽其在CO₂转化方面的应用。本论文以SnO₂为主,主要通过水热法合成Cu掺杂SnO₂,Cu,S共掺杂SnO₂,MoS₂负载SnO₂改性材料用于光电催化还原CO₂制甲酸（HCOOH）,考察了各种复合材料的物理和化学性质,并优选出最佳掺杂比例,探讨了光电催化CO

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 CO₂光电转化
        1.2.1 电催化还原CO2

        1.2.2 光催化还原CO₂

        1.2.3 CO₂还原的优势与存在的问题
    1.3 CO₂还原半导体光电材料改性方法
        1.3.1 能带结构调控
        1.3.2 孔隙结构调节
        1.3.3 表面空位调控
        1.3.4 暴露面调控
        1.3.5 助催化剂
        1.3.6 Z型结构设计
    1.4 阴极材料研究进展
        1.4.1 常见阴极材料
        1.4.2 SnO₂研究进展
    1.5 本课题研究思路和内容
        1.5.1 本课题的研究思路
        1.5.2 研究内容
第二章 Cu掺杂SnO₂阴极材料的制备及电催化还原CO₂制HCOOH
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂与仪器
        2.2.2 Cu掺杂SnO₂阴极材料制备
        2.2.3 Cu掺杂SnO₂电极制备
        2.2.4 电化学性能测试及产率计算
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 物理结构表征
        2.3.2 电化学性能测试
        2.3.3 稳定性、选择性及机理分析
    2.4 本章小结
第三章 Cu,S共掺杂SnO₂材料的制备及低过电位电催化还原CO₂制HCOOH
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 Cu,S共掺杂SnO₂材料的制备
        3.2.3 Cu,S共掺杂SnO₂电极制备
        3.2.4 电化学性能测试及产率计算
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 物理结构表征
        3.3.2 电化学性能测试
        3.3.3 稳定性、产物选择性及机理分析
    3.4 本章小结
第四章 MoS₂负载纳米SnO₂颗粒光辅助电催化还原CO₂制HCOOH
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂与仪器
        4.2.2 MoS₂负载纳米SnO₂颗粒材料制备(MS/SON)
        4.2.3 MS/SON电极制备
        4.2.4 光电性能测试及产率计算
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 物理结构表征
        4.3.2 光电化学性能测试
        4.3.3 选择性及机理分析
    4.4 本章小结
第五章 总结及展望
    5.1 全文总结
    5.2 论文创新点
    5.3 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间科研成果



本文编号：4056867

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