改性SrTiO 3 及Cd 0.5 Zn 0.5 S复合材料的制备及其光催化制氢性能的研究
发布时间：2020-12-17 06:15
随着人口增长与化石燃料的逐渐消耗与枯竭,再加上环境问题,寻找可再生的环境友好的清洁能源势在必行。氢是自然界存在最普遍的元素,它主要以化合物的形态贮存于水中。据推算,如把海水中的氢全部提取出来,它所产生的总热量比地球上所有化石燃料放出的热量还大9000倍。而地球的3/4被海洋所覆盖,因此,氢能便是最佳的候选能源。SrTiO3由于其独特的电子和光学性质,光化学稳定性,较低的成本和较高的催化效率而成为十分有前景的光催化剂。但由于其较宽的禁带宽度（3.2eV）,仅对紫外光区域有所响应,使其的光催化活性有所限制。因此,许多研究工作致力于窄化其禁带宽度,扩宽其光谱相应。例如金属与非金属掺杂,与其他半导体材料构成异质结复合材料,引入缺陷等方法。本文采用溶胶-凝胶法合成出具有纳米板状形貌的SrTiO3,使用直接利用H2氢化SrTiO3（简写为STO）及利用NaBH4固体还原SrTiO3（简写为STO-T）两种方法,成功制备出了具有表面氧空位的有颜色的SrTiO3...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半导体基光催化剂光催化水解的机理[6]
通过水分解的太阳能氢解决方案:（A）颗粒光催化（PC）水分解系统，（B）光电学（PEC）水分解系统和（C）光电-光电化学混合（PV-PEC）系统[6]。igure 1-2 The solutions for solar hydrogen via water splitting. (A) Particulate photocatalyC) water splitting system, (B) photoelectrochemical (PEC) water splitting system and (C)photovoltaic‐photoelectrochemical hybrid (PV‐PEC) system.颗粒状光催化剂体系的水分解了实现颗粒状光催化剂体系的整体水分解，已经研究了单步激发和双步-方案）光催化剂用于太阳能制氢（图 1-3）。在单步激发光催化剂的情况下的带隙必须至少跨越质子还原和水热氧化的化学势，然而，这对于两步催化剂体系来说不是必需的。在 Z-方案水分解系统中，即使在不同光催面上发生 H2和 O2生成，也可使用电子介体来连接析氢和放氧氧化还原过去的几十年中，已经研究了许多一步激发光催化剂用于 PC 系统中的解。Kato 等[11]报道，用镧掺杂的负载 NiO 的 NaTaO3在紫外线照射下表分解为化学计量的 H2和 O2的高光催化活性，并且在 270 nm 处表观量
图 1-3 基于一步激发（A）和两步激发（Z-方案）（B）的光催化水分解能图[10] 1-3 Energy diagrams of photocatalytic water splitting based on one‐step excitation (A) atwo‐step excitation (Z‐scheme) (B).于光电化学（PEC）系统和光电伏-光电化学（PV-PEC）混合系统在这里细介绍。钙钛矿材料钛酸锶钙钛矿材料钛酸锶的简介酸锶（SrTiO3）具有立方钙钛矿结构，是一种用途较为广泛的功能陶瓷介电常数较高、热稳定性好，被广泛应用于电子、机械和陶瓷工业等领域钛酸锶是一种重要的 n 型半导体，其带隙范围为 3.2 至 3.4 eV。由于这它可以被用作气体传感器和光催化剂。钛酸锶的改性于典型的 ABO型钙钛矿结构的固有特性，SrTiO已被用作开发有效光
本文编号：2921548
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半导体基光催化剂光催化水解的机理[6]
通过水分解的太阳能氢解决方案:（A）颗粒光催化（PC）水分解系统，（B）光电学（PEC）水分解系统和（C）光电-光电化学混合（PV-PEC）系统[6]。igure 1-2 The solutions for solar hydrogen via water splitting. (A) Particulate photocatalyC) water splitting system, (B) photoelectrochemical (PEC) water splitting system and (C)photovoltaic‐photoelectrochemical hybrid (PV‐PEC) system.颗粒状光催化剂体系的水分解了实现颗粒状光催化剂体系的整体水分解，已经研究了单步激发和双步-方案）光催化剂用于太阳能制氢（图 1-3）。在单步激发光催化剂的情况下的带隙必须至少跨越质子还原和水热氧化的化学势，然而，这对于两步催化剂体系来说不是必需的。在 Z-方案水分解系统中，即使在不同光催面上发生 H2和 O2生成，也可使用电子介体来连接析氢和放氧氧化还原过去的几十年中，已经研究了许多一步激发光催化剂用于 PC 系统中的解。Kato 等[11]报道，用镧掺杂的负载 NiO 的 NaTaO3在紫外线照射下表分解为化学计量的 H2和 O2的高光催化活性，并且在 270 nm 处表观量
图 1-3 基于一步激发（A）和两步激发（Z-方案）（B）的光催化水分解能图[10] 1-3 Energy diagrams of photocatalytic water splitting based on one‐step excitation (A) atwo‐step excitation (Z‐scheme) (B).于光电化学（PEC）系统和光电伏-光电化学（PV-PEC）混合系统在这里细介绍。钙钛矿材料钛酸锶钙钛矿材料钛酸锶的简介酸锶（SrTiO3）具有立方钙钛矿结构，是一种用途较为广泛的功能陶瓷介电常数较高、热稳定性好，被广泛应用于电子、机械和陶瓷工业等领域钛酸锶是一种重要的 n 型半导体，其带隙范围为 3.2 至 3.4 eV。由于这它可以被用作气体传感器和光催化剂。钛酸锶的改性于典型的 ABO型钙钛矿结构的固有特性，SrTiO已被用作开发有效光
本文编号：2921548
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