三氧化钨基纳米结构光阳极的制备及其光电化学性能研究
发布时间：2021-02-18 22:41
全球环境污染问题日趋严重使得发展取代传统化石能源的可再生能源变得迫在眉睫。光电化学（PEC）分解水技术可以将太阳能直接转化为氢能,是一种很有前景的生产可再生能源的技术。利用半导体材料作为PEC的光电极进行分解水反应是目前最受关注的将太阳能转化为电能或化学燃料的方法。三氧化钨（WO3）是一种典型的宽禁带半导体,由于具有一定的可见光吸收范围（Eg2.7 e V）和优异的电子传输性能被作为光阳极材料应用于PEC反应中。然而,WO3的禁带宽度仍然较大,不能充分吸收利用太阳能光谱,其光生载流子的复合率高。虽然WO3的价带（VB）位置适合产氧,但是其导带（CB）位置较水的还原电位更正。本文针对WO3材料存在的不足,通过金属元素掺杂、量子点敏化、形貌结构控制和与其它半导体材料复合构建异质结等方法修饰改性WO3材料并提升其PEC性能。具体内容如下:（1）使用两步水热法制备了Ni掺杂的WO3纳米片阵列,样品为单斜相WO3...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 半导体光电催化概述
1.1.1 引言
1.1.2 纳米材料
1.1.3 半导体
1.1.4 光电催化剂的改性
1.2 三氧化钨
1.2.1 三氧化钨的简介
1.2.2 三氧化钨薄膜的制备方法
1.2.3 三氧化钨薄膜的改性方法
1.2.4 三氧化钨薄膜的应用
1.3 本文的选题意义及研究内容
第二章 实验方法
2.1 试剂
2.2 仪器
2.3 表征方法
2.3.1 X射线衍射（XRD）
2.3.2 红外线光谱分析（FTIR）
2.3.3 X射线光电子能谱分析（XPS）
2.3.4 扫描电子显微镜（SEM）
2.3.5 透射电子显微镜（TEM）
2.3.6 紫外-可见漫反射（UV-visDRS）
2.3.7 光致发光光谱（PL）
2.4 光电催化性能评价
2.4.1 光电性能测试装置
2.4.2 光电性能测试方法
3纳米片阵列及其光电性能的研究">第三章 两步水热法制备镍掺杂WO3纳米片阵列及其光电性能的研究
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 光阳极的制备
3.2.2 光阳极的表征和测试方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 材料结构与形貌表征
3.3.2 样品的光电化学性能
3.4 本章小结
2量子点修饰WO3纳米片阵列的制备及其光电性能的研究">第四章 MoS2量子点修饰WO3纳米片阵列的制备及其光电性能的研究
4.1 前言
4.2 实验部分
2QDs的制备"> 4.2.1 MoS2QDs的制备
3纳米片阵列的制备"> 4.2.2 WO3纳米片阵列的制备
2QDs/WO3光阳极的制备"> 4.2.3 MoS2QDs/WO3光阳极的制备
4.2.4 光阳极的表征和测试方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 材料结构与形貌表征
4.3.2 样品的光电化学性能
4.4 本章小结
2量子点修饰（200）晶面暴露的WO3纳米棒阵列及其光电性能研究">第五章 WS2量子点修饰（200）晶面暴露的WO3纳米棒阵列及其光电性能研究
5.1 前言
5.2 实验部分
2QDs的制备"> 5.2.1 WS2QDs的制备
3阵列的制备"> 5.2.2 不同形貌的WO3阵列的制备
2QDs/WO3光阳极的制备"> 5.2.3 WS2QDs/WO3光阳极的制备
5.2.4 光阳极的表征和测试方法
5.3 结果与讨论
2QDs的形貌和光学性能表征"> 5.3.1 WS2QDs的形貌和光学性能表征
3阵列及复合WS2QDs的性能研究"> 5.3.2 不同形貌的WO3阵列及复合WS2QDs的性能研究
5.4 本章小结
3纳米棒阵列及其光电性能研究">第六章 ZIFs修饰WO3纳米棒阵列及其光电性能研究
6.1 前言
6.2 实验部分
3纳米棒阵列的制备"> 6.2.1 WO3纳米棒阵列的制备
3光阳极的制备"> 6.2.2 ZIF-8/WO3光阳极的制备
3光阳极的制备"> 6.2.3 ZIF-67/WO3光阳极的制备
6.2.4 光阳极的表征和测试方法
6.3 结果与讨论
6.3.1 材料结构与形貌表征
6.3.2 光阳极的光电化学性能
6.4 本章小结
结论与展望
结论
创新点
展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3040200
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：145 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 半导体光电催化概述
1.1.1 引言
1.1.2 纳米材料
1.1.3 半导体
1.1.4 光电催化剂的改性
1.2 三氧化钨
1.2.1 三氧化钨的简介
1.2.2 三氧化钨薄膜的制备方法
1.2.3 三氧化钨薄膜的改性方法
1.2.4 三氧化钨薄膜的应用
1.3 本文的选题意义及研究内容
第二章 实验方法
2.1 试剂
2.2 仪器
2.3 表征方法
2.3.1 X射线衍射（XRD）
2.3.2 红外线光谱分析（FTIR）
2.3.3 X射线光电子能谱分析（XPS）
2.3.4 扫描电子显微镜（SEM）
2.3.5 透射电子显微镜（TEM）
2.3.6 紫外-可见漫反射（UV-visDRS）
2.3.7 光致发光光谱（PL）
2.4 光电催化性能评价
2.4.1 光电性能测试装置
2.4.2 光电性能测试方法
3纳米片阵列及其光电性能的研究">第三章 两步水热法制备镍掺杂WO3纳米片阵列及其光电性能的研究
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 光阳极的制备
3.2.2 光阳极的表征和测试方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 材料结构与形貌表征
3.3.2 样品的光电化学性能
3.4 本章小结
2量子点修饰WO3纳米片阵列的制备及其光电性能的研究">第四章 MoS2量子点修饰WO3纳米片阵列的制备及其光电性能的研究
4.1 前言
4.2 实验部分
2QDs的制备"> 4.2.1 MoS2QDs的制备
3纳米片阵列的制备"> 4.2.2 WO3纳米片阵列的制备
2QDs/WO3光阳极的制备"> 4.2.3 MoS2QDs/WO3光阳极的制备
4.2.4 光阳极的表征和测试方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 材料结构与形貌表征
4.3.2 样品的光电化学性能
4.4 本章小结
2量子点修饰（200）晶面暴露的WO3纳米棒阵列及其光电性能研究">第五章 WS2量子点修饰（200）晶面暴露的WO3纳米棒阵列及其光电性能研究
5.1 前言
5.2 实验部分
2QDs的制备"> 5.2.1 WS2QDs的制备
3阵列的制备"> 5.2.2 不同形貌的WO3阵列的制备
2QDs/WO3光阳极的制备"> 5.2.3 WS2QDs/WO3光阳极的制备
5.2.4 光阳极的表征和测试方法
5.3 结果与讨论
2QDs的形貌和光学性能表征"> 5.3.1 WS2QDs的形貌和光学性能表征
3阵列及复合WS2QDs的性能研究"> 5.3.2 不同形貌的WO3阵列及复合WS2QDs的性能研究
5.4 本章小结
3纳米棒阵列及其光电性能研究">第六章 ZIFs修饰WO3纳米棒阵列及其光电性能研究
6.1 前言
6.2 实验部分
3纳米棒阵列的制备"> 6.2.1 WO3纳米棒阵列的制备
3光阳极的制备"> 6.2.2 ZIF-8/WO3光阳极的制备
3光阳极的制备"> 6.2.3 ZIF-67/WO3光阳极的制备
6.2.4 光阳极的表征和测试方法
6.3 结果与讨论
6.3.1 材料结构与形貌表征
6.3.2 光阳极的光电化学性能
6.4 本章小结
结论与展望
结论
创新点
展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3040200
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