半导体材料的制备及光电化学性能研究

发布时间：2022-12-06 06:37

　　由于半导体具有独特的光学和电学特性,在化学、物理、材料、环境等相关领域的前沿交叉学科得到了深入研究和广泛应用。近年来,随着人们对能源和环境问题的日益关注,半导体在光电催化和光致发光等领域的应用潜力得到越来越多的关注,被认为是相关领域最具有发展前景的材料之一。本论文针对两种半导体CdS和无机钙钛矿进行了以下的工作:CdS纳米棒（NRs）在含有牺牲剂（肼）的电解液中的光电催化性能研究;Bi2S3/CdS纳米片阵列的控制合成及其光电催化性能研究;无机钙钛矿纳米晶与手性分子进行组装,实现手性的传递产生圆偏振发光（CPL）。主要研究结果如下:（1）发现了一种特殊牺牲剂,使CdS半导体在其存在条件下具有超高稳定性（超过100 h）。通过水热法合成了 CdS NRs,将所得CdS作为光阳极,研究了加入特殊牺牲剂对体系稳定性的影响。结果显示:当外电压为1.23 V vs.RHE时,CdS NRs在含有牺牲剂的电解液中表现出优异的性能,光电流密度达7.6mAcm-2,是其在Na2SO4电解液中光电流密度的5倍多,而且具有超高的稳定性,光照100 h后光电流密度仍保留了初始值的82%。通过SEM测试发现,... 

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 半导体基本特性及用途
        1.2.1 半导体的概念及特性
        1.2.2 半导体的能带理论
        1.2.3 半导体的主要用途
    1.3 硫化镉半导体光电化学性能的研究
        1.3.1 硫化镉的特性
        1.3.2 硫化镉光电催化分解水的研究进展
        1.3.3 光电催化分解水的装置组成及反应机理
        1.3.4 光电催化分解水的要求
        1.3.5 影响光电催化效率的因素及改善方法
        1.3.6 半导体光电催化展望
    1.4 钙钛矿半导体光致发光性能的研究
        1.4.1 钙钛矿的特点及研究用途
        1.4.2 钙钛矿的合成方法
        1.4.3 圆偏振发光
        1.4.4 半导体光致发光的展望
    1.5 本论文选题思路及主要研究内容
        1.5.1 本论文选题思路
        1.5.2 主要研究内容
2 含肼的电解液对CdS NRs光电极的高稳定作用
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂和设备
        2.2.2 样品制备
        2.2.3 表征手段
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 样品形貌
        2.3.2 样品的组成和结构分析
        2.3.3 光电催化性能的分析
        2.3.4 光电催化分解水制氢的反应机理
    2.4 本章小结
3 制备新颖的Bi_2S_3/CdS纳米片使其显示高的光电催化性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂和设备
        3.2.2 样品制备
        3.2.3 表征手段
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 样品的结构和组成
        3.3.2 形貌分析
        3.3.3 光电催化性能的分析
        3.3.4 分解水的反应机理
    3.4 本章小结
4 手性分子与钙钛矿纳米晶(CsPbX_3)组装产生圆偏振发光
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂与设备
        4.2.2 样品制备
        4.2.3 表征手段
    4.3 结果与讨论
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 研究展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士期间的研究成果


【参考文献】：
博士论文
[1]半导体基催化材料的制备及其光电催化性能研究[D]. 何辉超.重庆大学 2014

硕士论文
[1]CsMX3无机钙钛矿薄膜的制备及光电性能研究[D]. 夏伟.合肥工业大学 2017
[2]g-C3N4修饰半导体纳米阵列的制备及其制氢性能研究[D]. 魏小亮.西安科技大学 2016



本文编号：3711266