部分还原二氧化钛在可见光催化水分解中的应用研究

发布时间：2021-06-27 14:32

　　随着社会的发展,人类对能源的需求量日益增大,使用大量化石能源导致的环境污染问题日益成为制约人类发展的重要因素。开发绿色新型高效的化石能源的替代能源势在必行。氢能燃烧值高,绿色环保无污染,是理想的化石能源代替能源之一。利用太阳能在光催化体系中分解水产氢是理想的能源问题解决方案。TiO₂因其化学性质稳定,廉价易得,对生物体毒害小等优点成为了广泛应用的光催化材料。但是其带隙宽,只能吸收太阳能光谱中的紫外光,成为限制其广泛应用的关键因素。为了拓展二氧化钛材料的光谱吸收范围,科学家们进行了大量的探索。其中引入氧空位以及Ti³⁺的方法可以使TiO₂响应可见光。半导体材料作为光催化剂面临着光生载流子分离效率差,表面反应动力学缓慢的问题。构筑异质结和负载助催化剂的方法可以提升半导体的光生电荷分离效率,同时改善表面反应动力学。在水分解催化剂中,多金属氧酸盐（POMs,也叫多酸）被报道可以高效地催化水氧化和质子还原反应。近年来,多酸分子催化剂的研究从贵金属Ru、Ir、Ag向Fe、Co、Ni、Cu、Mn等廉价过渡金属取代的多酸发展。为了拓展可... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

粉体光催化水分解过程，放大部分是光催化水分解反应中主要过程的示意图

图 1-2 常见金属氧化物半导体的能带示意图[18]。除了材料的能带位置和带隙大小，材料的晶型，结晶度，形貌和尺寸，助催化剂等方面都会影响材料的分解水活性。一般来讲，相同材料的不同晶型其催化性能不相同，如金红石二氧化钛拥有紫外光照下全解水的能力，但不做处理的

酸性电解液中电催化分解水示意图


本文编号：3253030