基于光催化分解水产氢材料的设计与探索

发布时间：2021-04-17 04:31

　　能源是人类社会赖以生存和发展的基石。而这些能源不仅储量有限,且对环境危害极大。因此,寻求环保的可再生能源势在必行。氢能,清洁,高效,安全和可再生,被认为是最好的二次能源。半导体光催化技术可以直接将低密度太阳能转化为高密度氢能,引起了各国科学研究人员的广泛关注。光催化分解水产氢是一个复杂的体系,与许多因素密切相关,如:助催化剂、牺牲剂、反应条件、光催化材料等。其中,光催化材料是最重要的因素。然而,光响应的窄范围和低光子量子效率是制约光催化材料发展的两个主要问题。为了合成高效的光催化材料,人们采取了许多措施,主要是对传统半导体光催化材料进行改性以及对新型半导体光催化材料的探索。有机-无机半导体复合是对传统半导体改性的一种常用手段,本论文设计合成了 NdVO4/g-C3N4和PDINH/TiO2两种有机-无机复合光催化材料,并评价了复合材料的光催化活性;设计合成了一种可以实现精准定位负载的有机-无机复合光催化材料Pd-PPy-Ti02。此外,开发新型半导体光催化材料也是一种非常有效的手段,本论文探索了具有良好光吸收的红外非线性半导体ZnGeP2及其有机-无机复合材料Pt/PPy/ZnGeP2... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：176 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１近二十五年全球能源结构图??

图１．２导体、半导体和绝缘体的能带结构图??根据光催化反应的过程可以将其分为三个阶段：半导体受光激发，光生载流??子的迁移和表面光催化反应，如图１．３所示。??（１）半导体受光激发产生光生载流子。根据半导体的性质，当入射光的能??量大于其禁带宽度Ｅｇ时，半导体吸收光子被激发，价带中的电子跃迁至其导带??上，而相应的空穴则滞留在了价带上，这样，就形成了光生电子－空穴对。因此，??半导体的能带在一定程度上决定了其光生电子－空穴对的数量。??２??

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【参考文献】：
硕士论文
[1]磷化锗锌晶体的生长研究及理论计算[D]. 朱崇强.哈尔滨工业大学 2006



本文编号：3142813