NaTaO 3 :La薄膜光催化剂的制备及其光解水活性研究

发布时间：2021-05-26 19:24

　　严峻的能源短缺和环境污染问题是目前人类面临的巨大挑战。所以开发清洁无污染的能源不仅能够填补能源的短缺而且可以避免化石能源燃烧带来的环境污染问题。于是,氢能作为清洁无污染的二次清洁能源进入人们的视野,其中以太阳能为驱动力将水分解为氢气和氧气的光解水制氢技术成为目前的研究热点。近几十年随着对半导体光解水催化剂的不断研究与探索,掺La的NaTaO₃（以NaTaO₃:La表示）半导体粉末光催化剂以其较高的光解水活性和催化过程中表现的稳定性而受到广泛关注。但是粉末光催化剂存在以下几点不足之处:其一,光解水过程中粉末光催化剂需要分散在水中,这就导致其不利于回收再利用。其二,粉末催化剂受光激发产生光生电子-空穴对,在粉末光催化剂表面同时发生氧化还原反应,产生H₂和O₂。这样产生的H₂和O₂混合在一起,难于分离。同时,新生的H₂和O₂在粉末光催化剂表面因为距离太近容易再次复合形成水,进而影响着粉末光催化剂的光解水活性。其三,光生... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 半导体光解水制氢
        1.2.1 水的分解
        1.2.2 半导体的能带与光吸收
        1.2.3 半导体光解水制氢原理
    1.3 半导体光解水制氢的影响因素及相应的解决办法
        1.3.1 半导体能带的位置
        1.3.2 光生电子-空穴的分离与迁移
        1.3.3 表面化学反应
    1.4 半导体光解水制氢的研究现状
        1.4.1 金属氧化物催化剂
        1.4.2 金属硫化物光催化剂
        1.4.3 固溶体
        1.4.4 钛酸盐、铌酸盐和钽酸盐光催化剂
    1.5 论文的选题依据和主要工作内容
第二章 薄膜光催化剂Ti/NaTaO_3:La(NiO)的制备及其光解水活性研究
    2.1 引言
    2.2 实验试剂和设备
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验设备
    2.3 NaTaO_3:La粉末光催化剂的制备及其表征
        2.3.1 NaTaO_3:La粉末光催化剂的制备
        2.3.2 NaTaO_3:La粉末光催化剂的表征
    2.4 NiO助催化剂的负载及表征
        2.4.1 NiO助催化剂的负载
        2.4.2 NiO助催化剂的表征
    2.5 薄膜光催化剂Ti/NaTaO_3:La(NiO)的制备及光解水活性研究
        2.5.1 薄膜光催化剂Ti/NaTaO_3:La(NiO)的制备
        2.5.2 薄膜光催化剂Ti/NaTaO_3:La(NiO)的光解水活性研究
    2.6 本章小结
第三章 薄膜光催化剂Ti/TNT/N-P/NaTaO_3:La(NiO)的制备及其光解水活性研究
    3.1 引言
    3.2 实验试剂和实验设备
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验设备
    3.3 TiO_2纳米管阵列的制备及表征
        3.3.1 TiO_2纳米管阵列的制备
        3.3.2 TiO_2纳米管阵列的表征
    3.4 n型TiO_2纳米晶薄膜的制备及表征
        3.4.1 n型TiO_2纳米晶薄膜的制备
        3.4.2 n型TiO_2纳米晶薄膜的表征
    3.5 p-n结(TiO_2/NiO)的制备及表征
        3.5.1 p型NiO薄膜的制备
        3.5.2 p-n结的薄膜的表征
    3.6 薄膜光催化剂Ti/TNT/N-P/NaTaO_3:La(NiO)的光解水活性研究及机理分析
        3.6.1 薄膜光催化剂Ti/TNT/N-P/NaTaO_3:La(NiO)的光解水活性研究
    3.7 薄膜光催化剂Ti/TNT/N-P/NaTaO_3:La(NiO)的光解水机理分析
    3.8 本章小结
第四章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
作者简历及科研成果
致谢



本文编号：3206928