纳米Ag 2 S及Ag 2 S/TiO 2 NAs异质结的制备及其性能研究

发布时间：2023-10-06 19:13

　　随着生活水平的提高,人类追求着低碳、环保、绿色、整洁的生活方式。然而,化石能源的过度利用,已导致了能源枯竭和环境污染等问题；开发和利用新型的清洁能源是解决能源与环境问题的根本之道,是实现“低碳环保、绿色整洁”的必行之路。太阳能以独特的方式为万物生长提供能量,而太阳能是最好的清洁能源而且取之不尽,用之不竭,开发和利用太阳能是我们的最佳选择。Ag2S是一种直接带隙(Eg-0.93eV)的n型半导体材料,具有极高的吸光系数和很好的光、热、电等方面的特性,能有效的利用太阳能。然而,Ti02是目前较成熟的光阳极材料之一,由于其带隙宽(Eg-3.2eV),且效率很低,严重限制了Ti02的应用。为提高其利用效率,对TiO2NAs进行表面改性,采用窄带隙的半导体材料与之复合是一种有效的手段。本课题以不同形貌Ag2S的制备及性能研究和Ag2S对TiO2 NAs的表面改性两个方面展开的。1、采用不同实验方法,通过控制硫源,浓度,混合次序等参数,成功的制备出了零维、一维和三维结构的Ag2S。其中,三维的蠕虫网状纳米Ag2S的光催化性能最好,其光催化降解甲基橙的速率ω为4.07 mol/g h,其相应的光生载...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 太阳能电池
        1.2.1 太阳能电池的发展及类型
        1.2.2 敏化太阳能电池
    1.3 二氧化钛(TiO₂)
        1.3.1 二氧化钛(TiO₂)物化性质及结构
        1.3.2 TiO₂纳米管阵列
    1.4 Ag₂S及其敏化太阳能电池
        1.4.1 硫化银(Ag₂S)
        1.4.2 Ag₂S敏化太阳能电池
    1.5 本文的选题思路及主要研究内容
第二章 实验部分与表征手段
    2.1 实验原材料及设备仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 阳极氧化法制备TiO₂纳米管阵列
        2.2.2 化学溶剂法
        2.2.3 水热法
        2.2.4 超声辅助连续离子层吸附反应法
    2.3 表征与测试手段
        2.3.1 样品晶体结构及形貌表征
        2.3.2 紫外-可见光分光光谱测试
        2.3.3 表面光电压谱(SPS)技术
        2.3.4 光电化学性能测试
        2.3.5 电化学阻抗及M-S测试
第三章 不同形貌Ag₂S样品的制备及性能分析
    3.1 引言
    3.2 不同形貌Ag₂S纳米结构材料的制备
    3.3 不同形貌Ag₂样品的表征及性能分析
        3.3.1 不同结构Ag₂S样品形貌的表征
        3.3.2 不同形貌结构Ag₂S样品的晶相及结构分析
        3.3.3 不同形貌Ag₂S样品的表面光伏性能表征
        3.3.4 不同形貌Ag₂S样品的光催化性能
        3.3.5 不同形貌Ag₂S试样的电化学阻抗分析
        3.3.6 不同形貌Ag₂S样品的M-S性能
        3.3.7 不同形貌Ag₂S样品BET表面及孔隙率的表征
    3.4 本章结论
第四章 Ag₂S/TiO₂ NAs异质结的制备及其光电性能
    4.1 引言
    4.2 Ag₂S/TiO₂ NAs异质结的制备
    4.3 Ag₂S/TiO₂ NAs异质结复合结构的表征及性能分析
        4.3.1 Ag₂S/TiO₂ NAs异质结复合结构的SEM形貌
        4.3.2 Ag₂S/TiO₂ NAs异质结复合结构的晶体结构
        4.3.3 Ag₂S/TiO₂ NAs异质结复合结构的表面光伏性能
        4.3.4 Ag₂S/TiO₂ NAs异质结体系的能带结构
        4.3.5 Ag₂S/TiO₂ NAs异质结复合结构的光催化性能
        4.3.6 Ag₂S/TiO₂ NAs异质结复合结构的光电化学性能
        4.3.7 Ag₂S/TiO₂纳米管阵列复合结构的电化学阻抗
    4.4 本章结论
结论
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表学术论文



本文编号：3852304