改性B 6 O和WO 3 的制备及其光催化和光电化学性能研究
发布时间：2022-02-24 03:20
太阳能是地球上最丰富,最容易获得的能源之一,利用太阳能不仅可以满足能源需求,而且对环境的影响也比较小。人工光合成,特别是基于半导体的光催化和光电催化是将太阳能转化为氢气、一氧化碳等燃料的一种有前景的技术。本文以p型半导体B6O和n型半导体WO3为主要研究对象。由于B6O用作光催化剂时,低导电性和快速的电子-空穴复合导致较低的光转换效率,限制了其潜在的工业应用前景,我们采用Co、Cr掺杂B6O改善其光催化和光电催化活性。WO3由于太阳光吸收效率较低,缓慢的水氧化动力学和较高的电子-空穴复合率,大大限制了WO3的光电化学（PEC）性能,我们采用两种不同相的Co O复合的方式提高WO3的光电催化分解水活性。内容具体如下:（1）采用固相反应法成功合成了Co掺杂B6O光催化剂。对制得的光催化剂进行了一系列表征和性能测试。通过羟基（·OH）自由基的产生、CO2还原、光催化分解水以及PEC分解水测试来评估...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 光催化分解水简介
1.2.1 光催化分解水原理
1.2.2 光电催化(PEC)分解水原理
1.3 B_6O概述
1.3.1 B_6O的结构
1.3.2 B_6O在光催化上的应用
1.4 WO_3概述
1.4.1 WO_3的结构
1.4.2 WO_3在光电催化领域应用的优势与挑战
1.4.3 WO_3的制备与提高其光催化活性的方法
1.5 本文选题的意义和目的
1.6 本文的研究内容
第2章 实验材料及设备
2.1 实验原料
2.2 实验仪器
2.3 样品表征的仪器
2.3.1 X射线粉末衍射(XRD)表征
2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)表征
2.3.3 透射电子显微镜(TEM)表征
2.3.4 X射线光电子能谱(XPS)表征
2.3.5 紫外可见分光漫反射谱(UV-vis DRS)表征
2.3.6 比表面积表征
2.3.7 光致发光谱(PL)表征
2.4 光催化及光电催化测试
2.4.1 羟基自由基测试
2.4.2 光催化还原二氧化碳测试
2.4.3 光催化分解水测试
2.4.4 光电化学测试
第3章 Co掺杂B_6O催化剂的制备及其光催化、光电化学性能研究
3.1 引言
3.2 样品的制备
3.2.1 B_6O光催化剂的制备
3.2.2 Co掺杂B_6O光催化剂的制备
3.2.3 Co掺杂B_6O光电极的制备
3.3 样品的物性表征分析
3.3.1 XRD表征分析
3.3.2 UV-vis DRS分析
3.3.3 BET分析
3.3.4 SEM分析
3.3.5 EDS分析
3.3.6 HRTEM分析
3.3.7 XPS分析
3.4 光催化活性测试分析
3.4.1 羟基自由基测试分析
3.4.2 二氧化碳还原和分解水产氢测试分析
3.4.3 样品光催化反应前后XRD分析
3.4.4 样品光电化学测试分析
3.5 本章小结
第4章 Cr掺杂B_6O催化剂的制备及其光催化、光电化学性能研究
4.1 引言
4.2 样品的制备
4.2.1 B_6O光催化剂的制备
4.2.2 Cr掺杂B_6O光催化剂的制备
4.2.3 Cr掺杂B_6O光电极的制备
4.3 样品的物性表征分析
4.3.1 XRD表征分析
4.3.2 UV-vis DRS分析
4.3.3 BET分析
4.3.4 SEM分析
4.3.5 EDS分析
4.3.6 HRTEM分析
4.3.7 XPS分析
4.4 光催化活性测试分析
4.4.1 羟基自由基测试分析
4.4.2 二氧化碳还原和分解水测试分析
4.4.3 样品光催化反应前后XRD分析
4.4.4 样品光电化学测试分析
4.5 本章小结
第5章 CoO纳米片修饰WO_3光阳极的制备及其光电化学性能研究
5.1 引言
5.2 样品的制备
5.2.1 页岩相和闪锌矿相CoO纳米片的制备
5.2.2 WO_3光电极的制备
5.2.3 CoO和WO_3复合光电极的制备
5.3 样品的物性表征和光电化学(PEC)性能分析
5.3.1 不同相的Co O纳米片XRD分析
5.3.2 不同相的CoO电子显微镜分析
5.3.3 复合光电极电子显微镜分析
5.3.4 复合光电极的XRD分析
5.3.5 复合光电极UV-vis DRS分析
5.3.6 复合光电极光致发光(PL)光谱分析
5.3.7 复合光电极光电化学(PEC)性能分析
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 本文结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间的研究成果
本文编号：3641871
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 光催化分解水简介
1.2.1 光催化分解水原理
1.2.2 光电催化(PEC)分解水原理
1.3 B_6O概述
1.3.1 B_6O的结构
1.3.2 B_6O在光催化上的应用
1.4 WO_3概述
1.4.1 WO_3的结构
1.4.2 WO_3在光电催化领域应用的优势与挑战
1.4.3 WO_3的制备与提高其光催化活性的方法
1.5 本文选题的意义和目的
1.6 本文的研究内容
第2章 实验材料及设备
2.1 实验原料
2.2 实验仪器
2.3 样品表征的仪器
2.3.1 X射线粉末衍射(XRD)表征
2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)表征
2.3.3 透射电子显微镜(TEM)表征
2.3.4 X射线光电子能谱(XPS)表征
2.3.5 紫外可见分光漫反射谱(UV-vis DRS)表征
2.3.6 比表面积表征
2.3.7 光致发光谱(PL)表征
2.4 光催化及光电催化测试
2.4.1 羟基自由基测试
2.4.2 光催化还原二氧化碳测试
2.4.3 光催化分解水测试
2.4.4 光电化学测试
第3章 Co掺杂B_6O催化剂的制备及其光催化、光电化学性能研究
3.1 引言
3.2 样品的制备
3.2.1 B_6O光催化剂的制备
3.2.2 Co掺杂B_6O光催化剂的制备
3.2.3 Co掺杂B_6O光电极的制备
3.3 样品的物性表征分析
3.3.1 XRD表征分析
3.3.2 UV-vis DRS分析
3.3.3 BET分析
3.3.4 SEM分析
3.3.5 EDS分析
3.3.6 HRTEM分析
3.3.7 XPS分析
3.4 光催化活性测试分析
3.4.1 羟基自由基测试分析
3.4.2 二氧化碳还原和分解水产氢测试分析
3.4.3 样品光催化反应前后XRD分析
3.4.4 样品光电化学测试分析
3.5 本章小结
第4章 Cr掺杂B_6O催化剂的制备及其光催化、光电化学性能研究
4.1 引言
4.2 样品的制备
4.2.1 B_6O光催化剂的制备
4.2.2 Cr掺杂B_6O光催化剂的制备
4.2.3 Cr掺杂B_6O光电极的制备
4.3 样品的物性表征分析
4.3.1 XRD表征分析
4.3.2 UV-vis DRS分析
4.3.3 BET分析
4.3.4 SEM分析
4.3.5 EDS分析
4.3.6 HRTEM分析
4.3.7 XPS分析
4.4 光催化活性测试分析
4.4.1 羟基自由基测试分析
4.4.2 二氧化碳还原和分解水测试分析
4.4.3 样品光催化反应前后XRD分析
4.4.4 样品光电化学测试分析
4.5 本章小结
第5章 CoO纳米片修饰WO_3光阳极的制备及其光电化学性能研究
5.1 引言
5.2 样品的制备
5.2.1 页岩相和闪锌矿相CoO纳米片的制备
5.2.2 WO_3光电极的制备
5.2.3 CoO和WO_3复合光电极的制备
5.3 样品的物性表征和光电化学(PEC)性能分析
5.3.1 不同相的Co O纳米片XRD分析
5.3.2 不同相的CoO电子显微镜分析
5.3.3 复合光电极电子显微镜分析
5.3.4 复合光电极的XRD分析
5.3.5 复合光电极UV-vis DRS分析
5.3.6 复合光电极光致发光(PL)光谱分析
5.3.7 复合光电极光电化学(PEC)性能分析
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 本文结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间的研究成果
本文编号：3641871
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3641871.html
教材专著
