基于原子层沉积技术的氧化物异质结光催化性能及其机理研究
发布时间：2023-05-25 00:41
原子层沉积(ALD)以其薄膜的可控性生长技术而闻名,可精确控制纳米级甚至原子级的颗粒生长,这使得它被广泛应用于解决材料和器件的纳米尺度所带来的问题,可在各种形状的基底上生长均匀致密薄膜。目前,对于使用ALD法选择性沉积的少循环数所制备的高度分散岛状结构与基底催化剂构成的催化材料尚处于研究的起始阶段。许多贵金属负载光催化剂选用孤岛杂化光催化剂制备方法,以增加催化剂的反应活性位点。本研究利用此种方法制备了三种光催化剂,分别为:Bi2O3/TiO2光催化剂、MnO2/TiO2光催化剂及MnO2/Bi2O3/TiO2光催化剂。利用X射线衍射(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)分析了样品的晶格结构、表面形貌及化学组分。利用光催化甲基蓝(MB)分析了样品的光催化活性。利用光致发光光谱(PL)验证光生载流子的分离情况。对样品进行几次重复实验,验证光催化剂的稳定性。并对这三种异质结光生载流子的转移进行分析,...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 半导体光催化概述
1.2 二氧化钛光催化剂概述
1.2.1 TiO2 晶体结构及性能
1.2.2 TiO2 光催化剂的制备方法
1.2.3 TiO2 光催化剂目前存在的问题
1.3 二氧化钛光催化剂改性研究
1.4 TiO2 异质结国内外研究现状分析
1.4.1 TiO2 异质结的光催化性能
1.4.2 TiO2 异质结的类型
1.4.3 TiO2 异质结光催化领域应用
1.5 本论文的主要研究内容
第二章 材料制备与测试
2.1 原子层沉积技术
2.1.1 原子层沉积的工艺流程
2.1.2 原子层沉积特点
2.1.3 原子层沉积的应用
2.2 测试与表征
2.2.1 X射线衍射
2.2.2 扫描电子显微镜
2.2.3 光致发光光谱
2.2.4 光催化活性测试
2.2.5 光催化剂稳定性测试
第三章 Bi2O3/TiO2 异质结制备、表征及光催化性能的研究
3.1 二氧化钛薄膜制备
3.2 原子层沉积法制备Bi2O3 薄膜
3.2.1 Bi2O3 的前驱体
3.2.2 Bi2O3薄膜的原子层沉积工艺
3.3 Bi2O3/TiO2 异质结结构、形貌和组分表征
3.3.1 Bi2O3/TiO2 异质结的物相结构
3.3.2 Bi2O3/TiO2 异质结的表面形貌
3.3.3 Bi2O3/TiO2 异质结的化学组分
3.4 Bi2O3/TiO2 异质结光学性能
3.4.1 Bi2O3/TiO2 异质结的光催化性能
3.4.2 Bi2O3/TiO2 异质结的载流子复合重组情况
3.4.3 Bi2O3/TiO2异质结光催化稳定性测试
3.4.4 Bi2O3/TiO2 异质结光催化机理的探究
3.5 本章小结
第四章 MnO2/TiO2 异质结制备、表征及光催化性能的研究
4.1 MnO2 薄膜的制备
4.2 MnO2/TiO2 异质结结构、形貌和组分表征
4.2.1 MnO2/TiO2 异质结的物相结构
4.2.2 MnO2/TiO2 异质结的表面形貌
4.3 MnO2/TiO2 异质结光学性能
4.3.1 MnO2/TiO2 异质结的光催化性能
4.3.2 MnO2/TiO2 异质结光催化稳定性测试
4.3.3 MnO2/TiO2 异质结光催化机理的探究
4.4 本章小结
第五章 MnO2/Bi2O3/TiO2 异质结制备、表征及光催化性能的研究..
5.1 MnO2/Bi2O3/TiO2 异质结结构、形貌和组分表征
5.1.1 MnO2/Bi2O3/TiO2 异质结的物相结构
5.1.2 MnO2/Bi2O3/TiO2 异质结的表面形貌
5.1.3 MnO2/Bi2O3/TiO2 异质结的化学组分
5.2 MnO2/Bi2O3/TiO2 异质结光学性能
5.2.1 MnO2/Bi2O3/TiO2 异质结的光催化性能
5.2.2 MnO2/Bi2O3/TiO2 异质结光催化机理的探究
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间研究成果
本文编号：3822594
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 半导体光催化概述
1.2 二氧化钛光催化剂概述
1.2.1 TiO2 晶体结构及性能
1.2.2 TiO2 光催化剂的制备方法
1.2.3 TiO2 光催化剂目前存在的问题
1.3 二氧化钛光催化剂改性研究
1.4 TiO2 异质结国内外研究现状分析
1.4.1 TiO2 异质结的光催化性能
1.4.2 TiO2 异质结的类型
1.4.3 TiO2 异质结光催化领域应用
1.5 本论文的主要研究内容
第二章 材料制备与测试
2.1 原子层沉积技术
2.1.1 原子层沉积的工艺流程
2.1.2 原子层沉积特点
2.1.3 原子层沉积的应用
2.2 测试与表征
2.2.1 X射线衍射
2.2.2 扫描电子显微镜
2.2.3 光致发光光谱
2.2.4 光催化活性测试
2.2.5 光催化剂稳定性测试
第三章 Bi2O3/TiO2 异质结制备、表征及光催化性能的研究
3.1 二氧化钛薄膜制备
3.2 原子层沉积法制备Bi2O3 薄膜
3.2.1 Bi2O3 的前驱体
3.2.2 Bi2O3薄膜的原子层沉积工艺
3.3 Bi2O3/TiO2 异质结结构、形貌和组分表征
3.3.1 Bi2O3/TiO2 异质结的物相结构
3.3.2 Bi2O3/TiO2 异质结的表面形貌
3.3.3 Bi2O3/TiO2 异质结的化学组分
3.4 Bi2O3/TiO2 异质结光学性能
3.4.1 Bi2O3/TiO2 异质结的光催化性能
3.4.2 Bi2O3/TiO2 异质结的载流子复合重组情况
3.4.3 Bi2O3/TiO2异质结光催化稳定性测试
3.4.4 Bi2O3/TiO2 异质结光催化机理的探究
3.5 本章小结
第四章 MnO2/TiO2 异质结制备、表征及光催化性能的研究
4.1 MnO2 薄膜的制备
4.2 MnO2/TiO2 异质结结构、形貌和组分表征
4.2.1 MnO2/TiO2 异质结的物相结构
4.2.2 MnO2/TiO2 异质结的表面形貌
4.3 MnO2/TiO2 异质结光学性能
4.3.1 MnO2/TiO2 异质结的光催化性能
4.3.2 MnO2/TiO2 异质结光催化稳定性测试
4.3.3 MnO2/TiO2 异质结光催化机理的探究
4.4 本章小结
第五章 MnO2/Bi2O3/TiO2 异质结制备、表征及光催化性能的研究..
5.1 MnO2/Bi2O3/TiO2 异质结结构、形貌和组分表征
5.1.1 MnO2/Bi2O3/TiO2 异质结的物相结构
5.1.2 MnO2/Bi2O3/TiO2 异质结的表面形貌
5.1.3 MnO2/Bi2O3/TiO2 异质结的化学组分
5.2 MnO2/Bi2O3/TiO2 异质结光学性能
5.2.1 MnO2/Bi2O3/TiO2 异质结的光催化性能
5.2.2 MnO2/Bi2O3/TiO2 异质结光催化机理的探究
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间研究成果
本文编号：3822594
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