可见光响应型氧化钨基异质结构筑及光催化性能研究
发布时间：2023-03-11 17:20
利用太阳能光催化技术来解决能源短缺、环境污染等问题,一直是前沿科学技术领域的研究热点之一。然而,半导体的光催化材料的低太阳能利用率和低量子效率制约了其广泛应用。因此,探索如何提高光催化材料的光能利用率、催化活性和稳定性是太阳能光催化技术研究的重点和难点。氧化钨因其禁带宽度适中,特殊的隧道结构,耐光腐蚀和绿色无污染等优良性质,成为半导体光催化领域新一代研究的热门材料。但是氧化钨光生电子的还原能力较弱,致使氧化钨的光催化活性较低。本论文通过半导体的能带调控理论,采用复合和异质结耦合等手段对分级结构氧化钨进行光催化改性,提高氧化钨可见光响应的光催化活性。用XRD、SEM、TEM、XPS、Uv-vis DRS光谱、PL光谱、M-S谱和EIS谱等分析手段对其结构、形貌和光电性能等进行了表征。基于上述内容,本论文开展了以下研究工作:1.首先采用溶剂热法制备单斜相三氧化钨微纳米球光催化剂。然后继续采用溶剂热法,合成了具有高可见光催化活性Ti O2/WO3系列中空微球二元复合光催化材料。Ti O2和WO3构建的复合...
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 半导体材料光催化反应的基本原理
1.2.1 半导体光催化裂解水产氢基本原理
1.2.2 半导体光催化降解有机物基本原理
1.3 半导体光催化研究所面临的挑战
1.4 半导体光催化材料的改性策略
1.4.1 染料敏化
1.4.2 金属离子掺杂
1.4.3 非金属离子掺杂
1.4.4 自掺杂
1.4.5 复合半导体
1.4.6 氧化钨光催化体系
1.4.7 氧化钨的制备方法
1.5 本论文的研究思路
1.5.1 选题依据
1.5.2 研究内容
第2章 TiO2/WO3光催化剂的制备及其光催化性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验药品及仪器
2.2.2 具有分级结构TiO2/WO3球的制备
2.2.3 光催化性能测试
2.3 结果分析与讨论
2.3.1 催化剂的XRD分析
2.3.2 催化剂的FE-SEM分析
2.3.3 催化剂的TEM&HRTEM分析
2.3.4 催化剂的XPS分析
2.3.5 催化剂的光吸收性能分析
2.3.6 催化剂的光催化性能测试
2.3.7 催化剂的光电化学性能测试
2.3.8 TiO2/WO3催化剂光催化机理研究
2.4 本章小结
第3章 Bi2O3/WO3异质结的制备及其光催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验仪器及药品
3.2.2 具有分级结构Bi2O3/WO3球的制备
3.2.3 光催化性能测试
3.3 结果分析与讨论
3.3.1 催化剂的XRD分析
3.3.2 催化剂的FE-SEM分析
3.3.3 催化剂的TEM&HRTEM分析
3.3.4 催化剂的XPS分析
3.3.5 催化剂的光吸收性能分析
3.3.6 催化剂的光催化性能测试
3.3.7 催化剂的光电化学性能测试
3.3.8 Bi2O3/WO3异质结光催化剂的催化机理
3.4 本章小结
第4章 BiOCl/WO3异质结的制备及其光催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验仪器及药品
4.2.2 BiOCl/WO3复合物的制备
4.2.3 光催化性能测试
4.3 结果分析与讨论
4.3.1 催化剂的XRD分析
4.3.2 催化剂的FE-SEM分析
4.3.3 催化剂的TEM&HRTEM分析
4.3.4 催化剂的XPS分析
4.3.5 催化剂的光吸收性能分析
4.3.6 催化剂的光催化性能测试
4.3.7 催化剂的光电化学性能测试
4.3.8 BiOCl/WO3异质结光催化剂的催化机理
4.4 本章小结
第5章 Z-型Ag/AgCl/WO3光催化剂的制备及其性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验仪器及药品
5.2.2 Ag/AgCl/WO3复合物的制备
5.2.3 光催化性能测试
5.3 结果分析与讨论
5.3.1 催化剂的XRD分析
5.3.2 催化剂的FE-SEM分析
5.3.3 催化剂的TEM&HRTEM分析
5.3.4 催化剂的XPS分析
5.3.5 催化剂的光吸收性能分析
5.3.6 催化剂的光催化性能测试
5.3.7 催化剂的光电化学性能测试
5.3.8 Ag/AgCl/WO3异质结光催化剂的催化机理
5.4 本章小结
第6章 总结
6.1 结论
6.2 本论文创新之处
6.3 展望
参考文献
致谢
个人简历及在校期间取得的研究成果?
本文编号：3759931
【文章页数】：150 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 半导体材料光催化反应的基本原理
1.2.1 半导体光催化裂解水产氢基本原理
1.2.2 半导体光催化降解有机物基本原理
1.3 半导体光催化研究所面临的挑战
1.4 半导体光催化材料的改性策略
1.4.1 染料敏化
1.4.2 金属离子掺杂
1.4.3 非金属离子掺杂
1.4.4 自掺杂
1.4.5 复合半导体
1.4.6 氧化钨光催化体系
1.4.7 氧化钨的制备方法
1.5 本论文的研究思路
1.5.1 选题依据
1.5.2 研究内容
第2章 TiO2/WO3光催化剂的制备及其光催化性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验药品及仪器
2.2.2 具有分级结构TiO2/WO3球的制备
2.2.3 光催化性能测试
2.3 结果分析与讨论
2.3.1 催化剂的XRD分析
2.3.2 催化剂的FE-SEM分析
2.3.3 催化剂的TEM&HRTEM分析
2.3.4 催化剂的XPS分析
2.3.5 催化剂的光吸收性能分析
2.3.6 催化剂的光催化性能测试
2.3.7 催化剂的光电化学性能测试
2.3.8 TiO2/WO3催化剂光催化机理研究
2.4 本章小结
第3章 Bi2O3/WO3异质结的制备及其光催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验仪器及药品
3.2.2 具有分级结构Bi2O3/WO3球的制备
3.2.3 光催化性能测试
3.3 结果分析与讨论
3.3.1 催化剂的XRD分析
3.3.2 催化剂的FE-SEM分析
3.3.3 催化剂的TEM&HRTEM分析
3.3.4 催化剂的XPS分析
3.3.5 催化剂的光吸收性能分析
3.3.6 催化剂的光催化性能测试
3.3.7 催化剂的光电化学性能测试
3.3.8 Bi2O3/WO3异质结光催化剂的催化机理
3.4 本章小结
第4章 BiOCl/WO3异质结的制备及其光催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验仪器及药品
4.2.2 BiOCl/WO3复合物的制备
4.2.3 光催化性能测试
4.3 结果分析与讨论
4.3.1 催化剂的XRD分析
4.3.2 催化剂的FE-SEM分析
4.3.3 催化剂的TEM&HRTEM分析
4.3.4 催化剂的XPS分析
4.3.5 催化剂的光吸收性能分析
4.3.6 催化剂的光催化性能测试
4.3.7 催化剂的光电化学性能测试
4.3.8 BiOCl/WO3异质结光催化剂的催化机理
4.4 本章小结
第5章 Z-型Ag/AgCl/WO3光催化剂的制备及其性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验仪器及药品
5.2.2 Ag/AgCl/WO3复合物的制备
5.2.3 光催化性能测试
5.3 结果分析与讨论
5.3.1 催化剂的XRD分析
5.3.2 催化剂的FE-SEM分析
5.3.3 催化剂的TEM&HRTEM分析
5.3.4 催化剂的XPS分析
5.3.5 催化剂的光吸收性能分析
5.3.6 催化剂的光催化性能测试
5.3.7 催化剂的光电化学性能测试
5.3.8 Ag/AgCl/WO3异质结光催化剂的催化机理
5.4 本章小结
第6章 总结
6.1 结论
6.2 本论文创新之处
6.3 展望
参考文献
致谢
个人简历及在校期间取得的研究成果?
本文编号：3759931
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教材专著
