非晶钽氧基材料的设计、合成及光催化性能研究
发布时间：2021-11-22 16:46
为了突破对传统不可再生燃料的依赖、满足绿色治理环境污染的要求,人们将目光投向了更有发展前景的光催化技术。与其他技术相比,光催化反应具有清洁、高效、无二次污染等优点。由于催化剂是影响光催化活性的关键,因此寻找价廉、高效、稳定的光催化剂成为了研究的首要任务。目前研究较多的是结晶型催化剂,但是结晶型催化剂自身存在一些缺点:1、表面活性位点少;2、由结晶型催化剂组成的异质结,其界面处常常会出现晶格失配,不利于光生电荷在界面处的转移,制约了其商业化应用进程。相比结晶型材料,非晶材料富有大量活性位点,能带结构丰富,在光照条件下非晶纳米材料的带尾态和价带上的电子都能被激发,并且非晶材料的各向同性特征也为光生电荷的快速传输提供了可能。非晶材料的这些特点都有利于促进光催化反应的进行,因此本论文将非晶材料作为重点研究对象。以钽氧化物材料为例,首先研究了结晶性与光催化活性的关系,结果证明非晶钽氧化物（a-TaOx）确实呈现出优于结晶型钽氧化物（c-Ta2O5）的光催化产氢活性。在此基础上又进一步设计了非晶/非晶同质结和非晶/结晶异质结等结构来...
【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】：150 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
太阳能制氢方法分类图
图 1.2 光照下催化剂被激发电子、空穴的反应示意图[18]化剂的研究催化剂的反应机理体物理学中，半导体光催化材料的能带一般是不连续的，其中价）是全充满电子所占轨道的最高能级，导带（Conduction ban最低能级，价带顶和导带低之间的能量间隔代表材料的禁带宽费米能级（EF）则位于 VB 与 CB 之间，如图 1.3 所示[19]。只E）大于等于催化剂的 Eg时，VB 中的电子才能被激发跃迁到 Ce-），电子跃迁后留在价带上的等量空位，以光生空穴（h+）来的表达式为
图 1.3 半导体能带结构示意图[19]了光催化水裂解过程中的光生电子、空穴的产生、过程和所需的电势要求[22]。（1）当照射催化剂的光相中就产生了光生电子和空穴（Step 1）；（2）产生，有的迁移到催化剂表面实现了电子-空穴的分离，tep 2）；（3）转移到表面的 e-和 h+迅速与催化剂表面（Step 3）。要想使过程 3 中 H2O 还原为 H2和 H2，导带低（Ec）必须比 H+还原为 H2的电势（0 V vs顶（Ev）必须比 H2O 氧化为 O2的电势（1.23 V vs。例如 WO3、CuO、Fe2O3、Bi2O3等材料虽然 Eg≥ 这是因为虽然它们的 Ec标准电势都大于 0，却无法
【参考文献】：
博士论文
[1]量子点敏化太阳能电池中TiO2纳米线光阳极的界面设计与调控[D]. 邱庆庆.吉林大学 2018
本文编号：3512087
【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】：150 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
太阳能制氢方法分类图
图 1.2 光照下催化剂被激发电子、空穴的反应示意图[18]化剂的研究催化剂的反应机理体物理学中，半导体光催化材料的能带一般是不连续的，其中价）是全充满电子所占轨道的最高能级，导带（Conduction ban最低能级，价带顶和导带低之间的能量间隔代表材料的禁带宽费米能级（EF）则位于 VB 与 CB 之间，如图 1.3 所示[19]。只E）大于等于催化剂的 Eg时，VB 中的电子才能被激发跃迁到 Ce-），电子跃迁后留在价带上的等量空位，以光生空穴（h+）来的表达式为
图 1.3 半导体能带结构示意图[19]了光催化水裂解过程中的光生电子、空穴的产生、过程和所需的电势要求[22]。（1）当照射催化剂的光相中就产生了光生电子和空穴（Step 1）；（2）产生，有的迁移到催化剂表面实现了电子-空穴的分离，tep 2）；（3）转移到表面的 e-和 h+迅速与催化剂表面（Step 3）。要想使过程 3 中 H2O 还原为 H2和 H2，导带低（Ec）必须比 H+还原为 H2的电势（0 V vs顶（Ev）必须比 H2O 氧化为 O2的电势（1.23 V vs。例如 WO3、CuO、Fe2O3、Bi2O3等材料虽然 Eg≥ 这是因为虽然它们的 Ec标准电势都大于 0，却无法
【参考文献】：
博士论文
[1]量子点敏化太阳能电池中TiO2纳米线光阳极的界面设计与调控[D]. 邱庆庆.吉林大学 2018
本文编号：3512087
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3512087.html
