钴镍金属（配合物、MOF）/BiVO 4 复合材料的构建及其光电催化性能研究

发布时间：2022-08-11 16:28

　　由于当前的能源短缺和环境污染的问题逐渐显现,人类亟待开发可持续和清洁的能源去替代化石燃料。近年来,由太阳能驱动的光电化学（PEC）分解水产氢的研究被视为绿色环保的途径之一,从而成为解决这两大难题的研究重点。在众多半导体中,BiVO₄凭借其合适的带隙（?2.4 eV）,足够正的价带边沿（VB,?2.4 eV）,而成为该领域的热点研究材料。但BiVO₄光电阳极在PEC水分解中存在一些自身的缺点,例如电子迁移率低,严重的电子-空穴复合和缓慢的表面水氧化反应。要实现高效的PEC水分解,克服BiVO₄光阳极的电子-空穴的复合变得至关重要。因此,研发并且制备高效、稳定的BiVO₄光电催化剂成为光电催化领域的研究热点。本论文以BiVO₄为研究对象,利用水热法和溶剂热制备了BiVO₄基复合光电极材料。通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见光漫反射（Uv-Vis DRS）、傅里叶变换红外光谱（IR）、光电流性... 

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光电催化技术简介
        1.2.1 光电催化分解水的基本原理
        1.2.2 光电催化分解水的研究进展
        1.2.3 用于光电催化的电极材料
    1.3 BiVO_4光阳极材料简介
        1.3.1 BiVO_4的基本性质
        1.3.2 BiVO_4光阳极的改性方法
    1.4 金属有机框架材料简介
        1.4.1 金属有机框架材料的性质
        1.4.2 金属有机框架材料的应用
    1.5 选题意义以及研究内容
        1.5.1 选题意义
        1.5.2 研究内容
第2章 实验部分
    2.1 实验药品及仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 光电材料制备
        2.2.1 BiOI薄膜的制备
        2.2.2 BiVO_4电极的制备
        2.2.3 BiVO_4@Co-MIm光阳极的制备
        2.2.4 CoNi-MOFs/BiVO_4、Co-MOF/BiVO_4和Ni-MOF/BiVO_4 光阳极的制备
        2.2.5 CoNi-MOFs、Co-MOF和 Ni-MOF粉末的制备
        2.2.6 2,6-萘二羧酸二钾盐配体的制备
        2.2.7 2D Ni-MOF/BiVO_4 光阳极的制备
    2.3 材料表征与测试
        2.3.1 材料的结构表征
        2.3.2 材料的光电性能表征
        2.3.3 材料的光电催化水分解制氢性能测试
第3章 BiVO_4@Co-MIm复合光电极的制备及光电解水产氢性能
    3.1 引言
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 形貌表征
        3.2.2 结构表征
        3.2.3 光学性能表征
        3.2.4 光电化学性能表征
    3.3 光电化学分解水实验
    3.4 光电化学水分解反应机理
    3.5 本章小结
第4章 CoNi-MOFs/BiVO_4 复合光电极的制备及光电解水产氢性能
    4.1 引言
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 形貌表征
        4.2.2 结构表征
        4.2.3 光电化学性能
    4.3 光电化学分解水实验
    4.4 光电化学水分解反应机理
    4.5 本章小结
第5章 2D Ni-MOF/BiVO_4 复合光电极的制备及光电性能测试
    5.1 引言
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 形貌表征
        5.2.2 结构表征
        5.2.3 光电化学性能表征
    5.3 光电化学水分解反应机理
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
硕士研究生期间发表文章、专利
致谢



本文编号：3674996