上转光剂/TiO 2 -Ta 2 O 5 /助催剂复合光催化剂的制备及可见光光催化分解水制氢的研究

发布时间：2021-07-19 13:04

　　半导体光催化分解水制氢技术在新能源领域有着广阔的应用前景。因其具有其它催化材料不可匹敌的卓越性能而被研究者广为推崇。然而TiO₂并不是十全十美的催化剂,例如,TiO₂有较高的光生电子-空穴复合率,因而产氢效率并没有达到预期的高度,这极大的限制了纳米TiO₂在光催化领域更深远及更全面的发展。不仅如此,纯的TiO₂还是一个典型的宽带半导体（禁带宽度Energy gap,Eg=3.2 eV）,它仅仅在紫外光照射下响应,而紫外光的含量仅占入射到地球表面的太阳光的5.0%左右,这使得TiO₂不能百分百利用太阳光因而体现出较低的光催化活性。由此可见,在可见光照射下抑制Ti O₂光生电子-空穴复合,并且提升其对于太阳光的利用率是光催化领域对TiO₂改性的研究重点之一。五氧化二钽（Ta₂O₅）是能够与TiO₂相媲美的另一个半导体材料,因其卓越的物理和化学性能而被众多研究者竞相研究并运用... 

【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图0-1光催化分解水制氢的原理

0-2 Er3+:Y3Al5O12的能级图及电子跃迁过程图基态上的离子吸收能量后跃迁到能量比跃迁到能量更高的激发态能级。如果最后从激发态发射出比激发光波长更Er3+:Y3Al5O12的能级表和激发态吸收上发光中心为掺杂的Er3+，经过可见光照的电子吸收一定能量后跃迁至亚稳态能以再次吸收光子能量跃迁至更高能级。O12时，在PL中观察到在312 nm，347 nm号。这些发射峰是源于2H9/2→4I15/2，4D5r3+:Y3Al5O12可以吸收可见光而发射紫外体催化剂进行光催化反应。因此上转用率。料的应用

分别对应着衍射峰晶面(101)，(004)，(200)，(105)，(211)和(204)。随着温度进一步增加，锐钛型 TiO2逐渐开始向金红石型转变。图 1-1(b-1，b-2，b-3)可以观察到随着煅烧时间的延长，Ta2O5衍射峰几乎看不见而 TiO2衍射峰也只有一点点改变。通常来说，TiO2的晶相转变温度为 550 °C。随着煅烧时间的增加，TiO2的衍射峰强度应该更大形态更加尖锐，而图中 TiO2衍射峰强度轻微减弱，这可能是由于 Ta2O5的存在抑制 TiO2晶相转变。因此，也可以证明，当煅烧温度为550 oC 煅烧时间为 3.0 h 时 Er3+:Y3Al5O12/TiO2-Ta2O5/MoO2复合薄膜主要是以锐钛型 TiO2和无定型 Ta2O5为主。如图 1-1(c-1，c-2，c-3)可以清楚的发现 TiO的衍射峰强度随着 Ta2O5含量的增加而增加，这与投料比是相一致的。

【参考文献】：
期刊论文
[1]上转换激光和上转换发光材料的研究进展[J]. 徐东勇,臧竞存.  人工晶体学报. 2001(02)



本文编号：3290753