BiVO 4 光阳极的制备及性能研究

发布时间：2023-04-28 14:48

　　可见光催化材料钒酸铋(BiVO₄)光阳极是一种利用太阳能并发生光催化反应的半导体材料,被广泛运用于光解水产氢和光催化降解污染物。但由于纯BiVO₄的禁带宽度较短导致了其光生电子-空穴对极易发生复合,实际产生的光电流密度远低于其理论值。因此提高BiVO₄光阳极的光电性能具有重要的意义。 论文采用电化学沉积法和退火处理工艺在FTO导电玻璃上制备纯BiVO₄光阳极。随后,采用电化学沉积法在纯BiVO₄光阳极表面沉积PANI制备了PANI/BiVO₄光阳极。采用热分解法在BiVO₄光阳极表面掺杂CuO制备了CuO/BiVO₄光阳极。最后,采用离子溅射法在CuO/BiVO₄光阳极上负载Au制得了Au/CuO/BiVO₄光阳极。采用X射线衍射(XRD)、红外吸收光谱(FT-IR)、拉曼散射光谱(Raman)、光电子能谱仪(XPS)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对光阳极进行物...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 半导体光阳极的研究现状
        1.2.1 半导体光阳极材料
        1.2.2 半导体光阳极材料提升性能的方法
    1.3 BiVO₄光阳极的研究现状
        1.3.1 BiVO₄光阳极的结构
        1.3.2 BiVO₄光阳极的制备工艺
        1.3.3 BiVO₄光阳极的改性方法
    1.4 本文的选题意义及研究内容
第二章 材料制备与研究方法
    2.1 实验原料及仪器
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 BiVO₄光阳极的制备方法
        2.2.1 BiVO₄光阳极的制备
        2.2.2 PANI/BiVO₄光阳极的制备
        2.2.3 CuO/BiVO₄光阳极的制备
        2.2.4 Au/CuO/BiVO₄光阳极的制备
    2.3 表征方法
        2.3.1 物相分析(XRD)
        2.3.2 拉曼分析(Raman)
        2.3.3 红外分析(FT-IR)
        2.3.4 光电子能谱分析(XPS)
        2.3.5 微观形貌分析(FE-SEM)
        2.3.6 光阳极光电性能的测试方法
第三章 工艺参数对纯BiVO₄光阳极结构和光电性能的影响
    3.1 BiVO₄光阳极成形机理探究
    3.2 电化学沉积时间对纯BiVO₄光阳极结构及性能的影响
        3.2.1 物相及微观结构分析
        3.2.2 光电性能分析
    3.3 热处理温度对纯BiVO₄光阳极结构及性能的影响
        3.3.1 物相及微观结构分析
        3.3.2 光电性能分析
    3.4 小结
第四章 PANI、CuO改性BiVO₄光阳极光电性能的研究
    4.1 PAN/BiVO₄光阳极的结构及光电性能
        4.1.1 PANI/BiVO₄光阳极的物相及微观结构
        4.1.2 PANI/BiVO₄光阳极的光电性能
        4.1.3 小结
    4.2 CuO/BiVO₄ 光阳极的结构及光电性能
        4.2.1 CuO/BiVO₄光阳极的物相及微观结构
        4.2.2 CuO/BiVO₄光阳极的光电性能
        4.2.3 小结
第五章 Au/CuO/BiVO₄光阳极光电性能的研究
    5.1 Au/BiVO₄光阳极的结构及光电性能
        5.1.1 Au/BiVO₄光阳极的物相及微观结构
        5.1.2 Au/BiVO₄光阳极的光电性能
    5.2 Au/CuO/BiVO₄光阳极的结构及光电性能
        5.2.1 Au/CuO/BiVO₄光阳极的物相及微观结构
        5.2.2 Au/CuO/BiVO₄光阳极的光电性能
    5.3 小结
第六章 结论
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果



本文编号：3804008