MoS 2 /CdS基复合催化材料的制备及光电催化析氢性能研究

发布时间：2022-01-09 07:50

　　能源短缺和环境污染问题是制约人类社会前进发展的两大难题,因而世界各国相继投入开发清洁的、可替代传统化石燃料的新型能源。在众多的新型能源中,氢能因其能量密度高、储量丰富、清洁无污染等优点而被公认为一种理想的能源。自从1972年日本科学家Honda和Fujishima在Science上发表了关于n型半导体TiO₂在光辅助下电催化分解水制氢的研究以来,越来越多的新型半导体催化材料被应用于光电催化分解水析氢领域。在众多的光电催化材料中,CdS凭借着其合适的禁带宽度、良好的光响应范围及光吸收能力而备受瞩目。但是,CdS也同时存在着光腐蚀现象和光生载流子易复合的问题。针对以上问题,常用的手段是在CdS的表面负载助催化剂以对其进行修饰和改性,以提高其催化性能。二维层状过渡金属硫化物（TMDs）因其独特的结构、良好的光学、电学和催化性能而被广泛关注,其中的MoS₂因在析氢领域的优异表现而成为研究热点。本文利用溶剂热合成和液相剥离相结合的方法,将少层结构的MoS₂纳米片负载于CdS纳米棒上进行修饰,构成复合催化体系MoS₂

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 水的分解
        1.2.1 半导体材料光催化裂解水
        1.2.2 半导体材料光电催化裂解水
    1.3 析氢电极材料的研究现状
        1.3.1 CdS
        1.3.2 MoS_2
        1.3.3 CdS与MoS_2的复合现状
    1.4 本论文的研究思路与内容
        1.4.1 本论文的研究思路
        1.4.2 研究内容
第二章 MoS_2/Cu-CdS复合催化材料的制备及光电催化析氢性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品及仪器
        2.2.2 Cu-CdS的制备
        2.2.3 MoS_2/Cu-CdS光阳极的制备
        2.2.4 光阳极的制备
        2.2.5 物理表征及光电化学测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 SEM/TEM表征
        2.3.2 XRD表征
        2.3.3 XPS表征
        2.3.4 紫外-可见吸收光谱
        2.3.5 光致发光光谱
        2.3.6 光电化学性能测试
        2.3.7 光电催化析氢性能
        2.3.8 循环稳定性测试
        2.3.9 机理研究
    2.4 本章小结
第三章 Cu-MoS_2/CdS复合催化材料的制备及光电催化析氢性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品及仪器
        3.2.2 CdS的制备
        3.2.3 Cu-MoS_2的制备
        3.2.4 Cu-MoS_2/CdS的制备
        3.2.5 光阳极的制备
        3.2.6 物理表征及光电化学测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 TEM表征
        3.3.2 XRD表征
        3.3.3 XPS表征
        3.3.4 紫外-可见漫反射光谱
        3.3.5 光致发光光谱
        3.3.6 光电化学性能测试
        3.3.7 光电催化析氢性能
        3.3.8 机理研究
    3.4 本章小结
第四章 总结
参考文献
致谢
攻读硕士期间科研成果



本文编号：3578276