异质结铜基化合物纳米材料制备及制氢性能研究
发布时间：2021-01-16 20:43
随着能源紧缺和环境问题的日趋严峻,人们迫切需要寻求环境友好的新型能源来解决上述问题。自从1972年Fujishima（藤岛）和Honda（本田）首次发现使用紫外光照射n型半导体TiO2光电阳极可以催化分解水的现象以来,太阳光激发下的光催化分解水制备可再生的氢能吸引了广泛关注。近年来,研究人员报道了利用化合物半导体CuIn S2制备氢气。CuIn S2为直接带隙p型半导体材料,其禁带宽度为1.5 e V,光吸收系数达到104 cm-1,相比较TiO2能够大幅度拓宽太阳光光谱的吸收范围,是一种理想的光催化制氢材料。然而,CuInS2光催化制氢的效率还较低,提高其制氢效率成为当前研究重点。本论文提出一种新的提高CuInS2制氢转换效率的方法,其思路基于利用n型半导体与p型CuInS2半导体材料之间形成pn异质结构,这种方法可以有效实现对CuInS2微粒表面的性质剪裁,提高Cu...
【文章来源】：上海师范大学上海市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 半导体光解水制氢的原理与反应效率
1.2.1 半导体光解水制氢的原理
1.2.2 光催化剂和光电极需要满足的条件
1.2.3 光催化产氢的评价体系
2纳米材料光解水制氢的研究现状"> 1.3 CuInS2纳米材料光解水制氢的研究现状
1.4 研究目标
1.5 选题意义及研究内容
第2章 实验及表征方法
2.1 实验试剂与仪器
2.2 表征分析方法
2.2.1 X射线衍射分析（XRD）
2.2.2 拉曼光谱分析（Raman）
2.2.3 紫外可见吸收分析（UV-Vis）
2.2.4 场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）
2.2.5 透射电子显微镜（TEM）
2.3 光催化制氢研究
2基异质结构材料的制备与制氢性能研究">第3章 纳米级CuInS2基异质结构材料的制备与制氢性能研究
3.1 引言
3.2 制备工艺与建构物理模型
2基异质结构纳米晶的微观结构与性能调控"> 3.3 纳米级CuInS2基异质结构纳米晶的微观结构与性能调控
2/CdS核壳异质结的微观结构与性能调控"> 3.3.1 CuInS2/CdS核壳异质结的微观结构与性能调控
2/In2S3核壳异质结的微观结构调控"> 3.3.2 CuInS2/In2S3核壳异质结的微观结构调控
2/ZnS核壳异质结的微观结构调控"> 3.3.3 CuInS2/ZnS核壳异质结的微观结构调控
2/XS异质结构纳米晶的结构、性能的分析与比较"> 3.3.4 CuInS2/XS异质结构纳米晶的结构、性能的分析与比较
2基异质结构纳米晶光催化产氢活性与机理探究"> 3.4 纳米级CuInS2基异质结构纳米晶光催化产氢活性与机理探究
2/XS（X=Cd、Zn、In）异质结构纳米晶光催化产氢活性研究"> 3.4.1 CuInS2/XS（X=Cd、Zn、In）异质结构纳米晶光催化产氢活性研究
2/XS（X=Cd、Zn、In）异质结构纳米晶光催化产氢机理探究"> 3.4.2 CuInS2/XS（X=Cd、Zn、In）异质结构纳米晶光催化产氢机理探究
3.5 本章小结
2基异质结构材料的制备与制氢性能研究">第4章 微纳米级CuInS2基异质结构材料的制备与制氢性能研究
4.1 引言
4.2 制备工艺
2基异质结构纳米晶的微观结构与性能调控"> 4.3 微纳米级CuInS2基异质结构纳米晶的微观结构与性能调控
2结构与形成机理"> 4.3.1 振荡法探究微纳米晶CuInS2结构与形成机理
2结构形貌与吸收特性"> 4.3.2 球磨法探究微纳米晶CuInS2结构形貌与吸收特性
2微纳米晶的结晶影响"> 4.3.3 热退火温度对CuInS2微纳米晶的结晶影响
2/TiO2异质结构微纳米晶的结构与性能调控"> 4.3.4 CuInS2/TiO2异质结构微纳米晶的结构与性能调控
2基异质结构纳米晶光催化产氢活性与机理探究"> 4.4 微纳米级CuInS2基异质结构纳米晶光催化产氢活性与机理探究
2/TiO2异质结构纳米晶光催化产氢活性研究"> 4.4.1 CuInS2/TiO2异质结构纳米晶光催化产氢活性研究
2/TiO2异质结构纳米晶光催化产氢机理探究"> 4.4.2 CuInS2/TiO2异质结构纳米晶光催化产氢机理探究
4.5 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 进一步工作的展望
参考文献
附录A
攻读学位期间参与的科研项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]太阳能光催化分解水制氢体系能量转换效率及量子产率的实验测定与计算[J]. 张耀君,郭烈锦,延卫,赵亮,杨鸿辉,李明涛,许云波. 太阳能学报. 2006(11)
博士论文
[1]CuInS2和Cu2ZnSnS4的结构调控与可见光催化制氢性能[D]. 常志显.河南大学 2016
硕士论文
[1]高效光催化材料的设计及其在光解水制氢中的应用[D]. 徐鹏鹏.上海师范大学 2014
本文编号：2981498
【文章来源】：上海师范大学上海市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 半导体光解水制氢的原理与反应效率
1.2.1 半导体光解水制氢的原理
1.2.2 光催化剂和光电极需要满足的条件
1.2.3 光催化产氢的评价体系
2纳米材料光解水制氢的研究现状"> 1.3 CuInS2纳米材料光解水制氢的研究现状
1.4 研究目标
1.5 选题意义及研究内容
第2章 实验及表征方法
2.1 实验试剂与仪器
2.2 表征分析方法
2.2.1 X射线衍射分析（XRD）
2.2.2 拉曼光谱分析（Raman）
2.2.3 紫外可见吸收分析（UV-Vis）
2.2.4 场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）
2.2.5 透射电子显微镜（TEM）
2.3 光催化制氢研究
2基异质结构材料的制备与制氢性能研究">第3章 纳米级CuInS2基异质结构材料的制备与制氢性能研究
3.1 引言
3.2 制备工艺与建构物理模型
2基异质结构纳米晶的微观结构与性能调控"> 3.3 纳米级CuInS2基异质结构纳米晶的微观结构与性能调控
2/CdS核壳异质结的微观结构与性能调控"> 3.3.1 CuInS2/CdS核壳异质结的微观结构与性能调控
2/In2S3核壳异质结的微观结构调控"> 3.3.2 CuInS2/In2S3核壳异质结的微观结构调控
2/ZnS核壳异质结的微观结构调控"> 3.3.3 CuInS2/ZnS核壳异质结的微观结构调控
2/XS异质结构纳米晶的结构、性能的分析与比较"> 3.3.4 CuInS2/XS异质结构纳米晶的结构、性能的分析与比较
2基异质结构纳米晶光催化产氢活性与机理探究"> 3.4 纳米级CuInS2基异质结构纳米晶光催化产氢活性与机理探究
2/XS（X=Cd、Zn、In）异质结构纳米晶光催化产氢活性研究"> 3.4.1 CuInS2/XS（X=Cd、Zn、In）异质结构纳米晶光催化产氢活性研究
2/XS（X=Cd、Zn、In）异质结构纳米晶光催化产氢机理探究"> 3.4.2 CuInS2/XS（X=Cd、Zn、In）异质结构纳米晶光催化产氢机理探究
3.5 本章小结
2基异质结构材料的制备与制氢性能研究">第4章 微纳米级CuInS2基异质结构材料的制备与制氢性能研究
4.1 引言
4.2 制备工艺
2基异质结构纳米晶的微观结构与性能调控"> 4.3 微纳米级CuInS2基异质结构纳米晶的微观结构与性能调控
2结构与形成机理"> 4.3.1 振荡法探究微纳米晶CuInS2结构与形成机理
2结构形貌与吸收特性"> 4.3.2 球磨法探究微纳米晶CuInS2结构形貌与吸收特性
2微纳米晶的结晶影响"> 4.3.3 热退火温度对CuInS2微纳米晶的结晶影响
2/TiO2异质结构微纳米晶的结构与性能调控"> 4.3.4 CuInS2/TiO2异质结构微纳米晶的结构与性能调控
2基异质结构纳米晶光催化产氢活性与机理探究"> 4.4 微纳米级CuInS2基异质结构纳米晶光催化产氢活性与机理探究
2/TiO2异质结构纳米晶光催化产氢活性研究"> 4.4.1 CuInS2/TiO2异质结构纳米晶光催化产氢活性研究
2/TiO2异质结构纳米晶光催化产氢机理探究"> 4.4.2 CuInS2/TiO2异质结构纳米晶光催化产氢机理探究
4.5 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 总结
5.2 进一步工作的展望
参考文献
附录A
攻读学位期间参与的科研项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]太阳能光催化分解水制氢体系能量转换效率及量子产率的实验测定与计算[J]. 张耀君,郭烈锦,延卫,赵亮,杨鸿辉,李明涛,许云波. 太阳能学报. 2006(11)
博士论文
[1]CuInS2和Cu2ZnSnS4的结构调控与可见光催化制氢性能[D]. 常志显.河南大学 2016
硕士论文
[1]高效光催化材料的设计及其在光解水制氢中的应用[D]. 徐鹏鹏.上海师范大学 2014
本文编号：2981498
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2981498.html
