介孔二氧化钛混晶微球的结构调控及其组装体的制备与光催化性能研究
发布时间：2021-04-21 19:17
与二氧化钛纳米粒子相比,介孔二氧化钛材料具有更高的比表面积、更大的孔体积和更窄的孔径分布。广泛应用于光催化、染料敏化太阳能电池、自清洁、杀菌等领域。然而,二氧化钛具有较宽的带隙并且主要吸收太阳光中的紫外光（仅占太阳光的5%）,因此太阳光的利用率太低。另外,纯一单相的二氧化钛光生电子-空穴复合率高,并且混晶结构可以有效地提高光生载流子分离效率。因此,调控介孔二氧化钛带隙及表面缺陷以实现其可见-近红外光的有效吸收同时提高光生电荷的分离效率仍是挑战性课题。本文首先采用溶胶凝胶-溶剂热的方法合成了一种金红石/锐钛矿混相的介孔二氧化钛光催化材料。并对其晶相结构及表面缺陷进行了有效调控,显著提高了可见光的吸收,同时提高了光生电子-空穴对的分离效率。为了提高太阳光的利用率,构建异质结复合材料以用来拓展光响应范围到近红外光区,从而可以进一步提高了光生电荷的分离效率,进而显著提高了复合材料的太阳光催化性能。本文分为以下三个部分:1、以四氢呋喃为溶剂,F127为表面活性剂,采用溶胶凝胶-溶剂热方法制备了由锐钛矿和金红石相构成的介孔二氧化钛混晶微球(比表面积52.63 m2g...
【文章来源】：黑龙江大学黑龙江省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
2概况"> 1.2 介孔混晶TiO2概况
2材料特征"> 1.2.1 介孔混晶TiO2材料特征
2混晶材料的光催化机理"> 1.2.2 介孔TiO2混晶材料的光催化机理
2混晶材料制备方法"> 1.2.3 介孔TiO2混晶材料制备方法
2材料应用"> 1.2.4 介孔混晶TiO2材料应用
2的结构调控"> 1.3 介孔混晶TiO2的结构调控
2材料"> 1.3.1 介孔混晶黑TiO2材料
2异质结的构建"> 1.3.2 介孔混晶黑TiO2异质结的构建
1.4 立题依据
1.5 主要研究内容
第2章 实验材料及表征方法
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 材料表征方法
2.3.1 X射线衍射（XRD）
2.3.2 拉曼光谱 （Raman）
2.3.3 扫描电子显微镜 （SEM）
2.3.4 透射电子显微镜 （TEM）
2.3.5 X射线光电子能谱 （XPS）
2.3.6 氮气吸附-脱附等温线
2.3.7 扫描开尔文探针 （SKP）
2.3.8 表面光电压谱图 （SPS）
2.3.9 光致发光光谱 （PL）
2.3.10 光解水产氢测试
2.3.11 光电化学测试
2微球的制备及其光催化性能研究">第3章 介孔混晶黑TiO2微球的制备及其光催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
2微球的制备"> 3.2.1 介孔混晶黑TiO2微球的制备
2微球的光催化性能测试"> 3.2.2 介孔混晶黑TiO2微球的光催化性能测试
3.3 结果与讨论
2微球的结构表征"> 3.3.1 介孔混晶黑TiO2微球的结构表征
2微球的性能研究"> 3.3.2 介孔混晶黑TiO2微球的性能研究
3.4 本章小节
2/介孔混晶黑TiO2微球异质结的构建及其光催化性能研究">第4章 MoS2/介孔混晶黑TiO2微球异质结的构建及其光催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
2/介孔混晶黑TiO2微球异质结的制备"> 4.2.1 MoS2/介孔混晶黑TiO2微球异质结的制备
2 /介孔混晶黑TiO2微球异质结性能测试"> 4.2.2 MoS2 /介孔混晶黑TiO2微球异质结性能测试
4.3 结果与讨论
2 /介孔混晶黑TiO2微球异质结的结构表征"> 4.3.1 MoS2 /介孔混晶黑TiO2微球异质结的结构表征
2 /介孔混晶黑TiO2微球异质结的性能研究"> 4.3.2 MoS2 /介孔混晶黑TiO2微球异质结的性能研究
4.4 本章小节
2S/MoS2/介孔混晶黑TiO2微球串联异质结的构建及其光催化性能研究">第5章 Cu2S/MoS2/介孔混晶黑TiO2微球串联异质结的构建及其光催化性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
2S/MoS2/介孔混晶黑TiO2微球串联异质结制备"> 5.2.1 Cu2S/MoS2/介孔混晶黑TiO2微球串联异质结制备
2S/MoS2/介孔混晶黑TiO2微球串联异质结性能测试"> 5.2.2 Cu2S/MoS2/介孔混晶黑TiO2微球串联异质结性能测试
5.3 结果与讨论
2S/MoS2/介孔混晶黑TiO2微球串联异质结的结构表征"> 5.3.1 Cu2S/MoS2/介孔混晶黑TiO2微球串联异质结的结构表征
2S/MoS2/介孔混晶黑TiO2微球串联异质结的性能研究"> 5.3.2 Cu2S/MoS2/介孔混晶黑TiO2微球串联异质结的性能研究
5.4 本章小节
结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]具有高效电子-空穴分离和优异太阳光催化产氢性能的金红石TiO2表面的氧空位调控（英文）[J]. 肖芳,周卫,孙博婧,李昊泽,乔盼哲,任丽萍,赵小军,付宏刚. Science China Materials. 2018(06)
本文编号：3152334
【文章来源】：黑龙江大学黑龙江省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
2概况"> 1.2 介孔混晶TiO2概况
2材料特征"> 1.2.1 介孔混晶TiO2材料特征
2混晶材料的光催化机理"> 1.2.2 介孔TiO2混晶材料的光催化机理
2混晶材料制备方法"> 1.2.3 介孔TiO2混晶材料制备方法
2材料应用"> 1.2.4 介孔混晶TiO2材料应用
2的结构调控"> 1.3 介孔混晶TiO2的结构调控
2材料"> 1.3.1 介孔混晶黑TiO2材料
2异质结的构建"> 1.3.2 介孔混晶黑TiO2异质结的构建
1.4 立题依据
1.5 主要研究内容
第2章 实验材料及表征方法
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 材料表征方法
2.3.1 X射线衍射（XRD）
2.3.2 拉曼光谱 （Raman）
2.3.3 扫描电子显微镜 （SEM）
2.3.4 透射电子显微镜 （TEM）
2.3.5 X射线光电子能谱 （XPS）
2.3.6 氮气吸附-脱附等温线
2.3.7 扫描开尔文探针 （SKP）
2.3.8 表面光电压谱图 （SPS）
2.3.9 光致发光光谱 （PL）
2.3.10 光解水产氢测试
2.3.11 光电化学测试
2微球的制备及其光催化性能研究">第3章 介孔混晶黑TiO2微球的制备及其光催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
2微球的制备"> 3.2.1 介孔混晶黑TiO2微球的制备
2微球的光催化性能测试"> 3.2.2 介孔混晶黑TiO2微球的光催化性能测试
3.3 结果与讨论
2微球的结构表征"> 3.3.1 介孔混晶黑TiO2微球的结构表征
2微球的性能研究"> 3.3.2 介孔混晶黑TiO2微球的性能研究
3.4 本章小节
2/介孔混晶黑TiO2微球异质结的构建及其光催化性能研究">第4章 MoS2/介孔混晶黑TiO2微球异质结的构建及其光催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
2/介孔混晶黑TiO2微球异质结的制备"> 4.2.1 MoS2/介孔混晶黑TiO2微球异质结的制备
2 /介孔混晶黑TiO2微球异质结性能测试"> 4.2.2 MoS2 /介孔混晶黑TiO2微球异质结性能测试
4.3 结果与讨论
2 /介孔混晶黑TiO2微球异质结的结构表征"> 4.3.1 MoS2 /介孔混晶黑TiO2微球异质结的结构表征
2 /介孔混晶黑TiO2微球异质结的性能研究"> 4.3.2 MoS2 /介孔混晶黑TiO2微球异质结的性能研究
4.4 本章小节
2S/MoS2/介孔混晶黑TiO2微球串联异质结的构建及其光催化性能研究">第5章 Cu2S/MoS2/介孔混晶黑TiO2微球串联异质结的构建及其光催化性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
2S/MoS2/介孔混晶黑TiO2微球串联异质结制备"> 5.2.1 Cu2S/MoS2/介孔混晶黑TiO2微球串联异质结制备
2S/MoS2/介孔混晶黑TiO2微球串联异质结性能测试"> 5.2.2 Cu2S/MoS2/介孔混晶黑TiO2微球串联异质结性能测试
5.3 结果与讨论
2S/MoS2/介孔混晶黑TiO2微球串联异质结的结构表征"> 5.3.1 Cu2S/MoS2/介孔混晶黑TiO2微球串联异质结的结构表征
2S/MoS2/介孔混晶黑TiO2微球串联异质结的性能研究"> 5.3.2 Cu2S/MoS2/介孔混晶黑TiO2微球串联异质结的性能研究
5.4 本章小节
结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]具有高效电子-空穴分离和优异太阳光催化产氢性能的金红石TiO2表面的氧空位调控（英文）[J]. 肖芳,周卫,孙博婧,李昊泽,乔盼哲,任丽萍,赵小军,付宏刚. Science China Materials. 2018(06)
本文编号：3152334
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3152334.html
