基于MOF制备硫化物光催化剂及其产氢性能研究
发布时间：2021-02-04 15:06
光催化水分解来获取太阳能燃料是解决环境危机和能源短缺问题的一种有吸引力的策略。金属硫族化合物因其优异的发光性能和光化学性质而得到了广泛的研究,其中ZnS、CdS作为典型的半导体材料已成为研究热点。然而,ZnS较宽的带隙和CdS严重的光腐蚀现象,限制了其光催化活性。近些年来,以金属有机框架（Metal-Organic Frameworks,MOFs）为模板合成多样材料的方法在光催化领域的应用吸引了研究学者的广泛关注。这类材料通常具有可控的形貌尺寸,较高的比表面积和多孔特性,通过对材料进行复合形成异质结可以提升这种材料的光催化性能。本论文是基于MOF制备硫化物异质结构的光催化剂,其主要内容如下:（1）采用沸石咪唑酯骨架（ZIF-8）为模板,采用简单的水热和阳离子交换法合成了可见光驱动的多孔ZnS/rGO/CuS异质结光催化剂。利用XRD、SEM、EIS等手段对样品的成分、形貌和电化学进行表征。研究结果证明,反应得到了纯相的ZnS/rGO/CuS异质结光催化剂,ZnS/CuS纳米颗粒均匀分布在rGO表面。由于ZIF-8模板化的高孔隙微观结构和/或石墨烯（rGO）的高载流子导电性,ZnS/rG...
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 半导体光催化材料
1.2.1 半导体光催化原理
1.2.2 影响半导体光催化性能的因素
1.2.3 提高半导体光催化性能的手段
1.3 MOFs材料简介
1.3.1 MOFs材料的合成方法
1.3.2 MOFs复合材料及其应用
1.4 ZnS和CdS简介
1.5 选题依据和主要研究内容
1.5.1 选题依据
1.5.2 主要研究内容
第二章 原材料、仪器设备及表征方法
2.1 原料试剂
2.2 仪器设备
2.3 表征方法
2.3.1 X射线衍射分析
2.3.2 X射线光电子能谱分析
2.3.3 傅里叶变换红外光谱分析
2.3.4 扫描电子显微分析
2.3.5 透射电子显微分析
2.3.6 比表面积测试
2.3.7 紫外-可见漫反射分析
2.3.8 光致荧光分析
2.3.9 瞬态光电流分析
2.3.10 电化学阻抗分析
2.3.11 光催化分解水制氢活性测试
第三章 ZnS/rGO/CuS光催化剂的制备及其光催化产氢性能研究
3.1 引言
3.2 ZnS/rGO/CuS光催化剂的制备
3.3 实验结果与分析
3.3.1 X射线衍射分析
3.3.2 扫描电镜和透射电镜分析
3.3.3 氮气吸附-脱附分析
3.3.4 光催化产氢性能及稳定性分析
3.3.5 紫外-可见漫反射分析
3.3.6 荧光光谱分析
3.3.7 瞬态光电流分析
3.3.8 光催化反应机理分析
3.4 本章小结
2S4/rGO/g-C3N4光催化剂的制备及其光催化产氢性能">第四章 CuZnIn2S4/rGO/g-C3N4光催化剂的制备及其光催化产氢性能
4.1 引言
2S4/rGO/g-C3N4光催化剂的制备"> 4.2 CuZnIn2S4/rGO/g-C3N4光催化剂的制备
4.3 实验结果与分析
4.3.1 X射线衍射分析
4.3.2 X射线光电子能谱分析
4.3.3 扫描电镜分析
4.3.4 透射电镜分析
4.3.5 光催化产氢性能及稳定性分析
4.3.6 紫外-可见漫反射分析
4.3.7 荧光光谱分析
4.3.8 瞬态光电流分析
4.3.9 电化学阻抗分析
4.3.10 莫特-肖特基曲线分析
4.3.11 光催化反应机理分析
4.4 本章小结
第五章 CdS-PVP-NiO光催化剂的制备及其光催化产氢性能
5.1 引言
5.2 CdS-PVP-NiO光催化剂的制备
5.3 实验结果与分析
5.3.1 X射线衍射分析
5.3.2 傅里叶变换红外光谱分析
5.3.3 透射电镜分析
5.3.4 光催化产氢性能及稳定性分析
5.3.5 紫外-可见漫反射分析
5.3.6 荧光光谱分析
5.3.7 瞬态光电流分析
5.3.8 电化学阻抗分析
5.3.9 电化学产氢、产氢性能分析
5.3.10 莫特-肖特基曲线分析
5.3.11 光催化反应机理分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
博士论文
[1]碳纳米管/半导体异质结的电子结构和光学性质研究[D]. 张兆刚.湖南大学 2017
硕士论文
[1]自组装二维平面结构Sn/Bi基可见光催化剂的制备及其性能研究[D]. 李艳.云南大学 2017
本文编号：3018510
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 半导体光催化材料
1.2.1 半导体光催化原理
1.2.2 影响半导体光催化性能的因素
1.2.3 提高半导体光催化性能的手段
1.3 MOFs材料简介
1.3.1 MOFs材料的合成方法
1.3.2 MOFs复合材料及其应用
1.4 ZnS和CdS简介
1.5 选题依据和主要研究内容
1.5.1 选题依据
1.5.2 主要研究内容
第二章 原材料、仪器设备及表征方法
2.1 原料试剂
2.2 仪器设备
2.3 表征方法
2.3.1 X射线衍射分析
2.3.2 X射线光电子能谱分析
2.3.3 傅里叶变换红外光谱分析
2.3.4 扫描电子显微分析
2.3.5 透射电子显微分析
2.3.6 比表面积测试
2.3.7 紫外-可见漫反射分析
2.3.8 光致荧光分析
2.3.9 瞬态光电流分析
2.3.10 电化学阻抗分析
2.3.11 光催化分解水制氢活性测试
第三章 ZnS/rGO/CuS光催化剂的制备及其光催化产氢性能研究
3.1 引言
3.2 ZnS/rGO/CuS光催化剂的制备
3.3 实验结果与分析
3.3.1 X射线衍射分析
3.3.2 扫描电镜和透射电镜分析
3.3.3 氮气吸附-脱附分析
3.3.4 光催化产氢性能及稳定性分析
3.3.5 紫外-可见漫反射分析
3.3.6 荧光光谱分析
3.3.7 瞬态光电流分析
3.3.8 光催化反应机理分析
3.4 本章小结
2S4/rGO/g-C3N4光催化剂的制备及其光催化产氢性能">第四章 CuZnIn2S4/rGO/g-C3N4光催化剂的制备及其光催化产氢性能
4.1 引言
2S4/rGO/g-C3N4光催化剂的制备"> 4.2 CuZnIn2S4/rGO/g-C3N4光催化剂的制备
4.3 实验结果与分析
4.3.1 X射线衍射分析
4.3.2 X射线光电子能谱分析
4.3.3 扫描电镜分析
4.3.4 透射电镜分析
4.3.5 光催化产氢性能及稳定性分析
4.3.6 紫外-可见漫反射分析
4.3.7 荧光光谱分析
4.3.8 瞬态光电流分析
4.3.9 电化学阻抗分析
4.3.10 莫特-肖特基曲线分析
4.3.11 光催化反应机理分析
4.4 本章小结
第五章 CdS-PVP-NiO光催化剂的制备及其光催化产氢性能
5.1 引言
5.2 CdS-PVP-NiO光催化剂的制备
5.3 实验结果与分析
5.3.1 X射线衍射分析
5.3.2 傅里叶变换红外光谱分析
5.3.3 透射电镜分析
5.3.4 光催化产氢性能及稳定性分析
5.3.5 紫外-可见漫反射分析
5.3.6 荧光光谱分析
5.3.7 瞬态光电流分析
5.3.8 电化学阻抗分析
5.3.9 电化学产氢、产氢性能分析
5.3.10 莫特-肖特基曲线分析
5.3.11 光催化反应机理分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
博士论文
[1]碳纳米管/半导体异质结的电子结构和光学性质研究[D]. 张兆刚.湖南大学 2017
硕士论文
[1]自组装二维平面结构Sn/Bi基可见光催化剂的制备及其性能研究[D]. 李艳.云南大学 2017
本文编号：3018510
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3018510.html
