PtSe 2 /FTO与MoS 2 /PtSe 2 /FTO薄膜的制备及光催化制氢性能研究

发布时间：2022-12-18 01:56

　　近年来逐渐形成了以半导体为核心的光催化技术,并将其应用于太阳能转换和环境净化等领域,但是传统的半导体光催化剂由于较宽的带隙和光生载流子分离效率低严重阻碍了其工业化应用,因此寻找和设计高效稳定的光催化体系已经成为可再生新能源的挑战。过渡金属二硫属化物（TMDs）由于其优异的催化活性、丰富的活性位点、理想的导电性、良好的耐光腐蚀性以及低成本而备受关注,被认为是贵金属助催化剂最有希望的替代物。现已有大量的工作致力于将TMDs作为助催化剂负载在光催化剂上,促进光生载流子的传输。因此,本论文以开发高效稳定的助催化剂为目的,立足于解决半导体光催化剂电荷传输慢的问题,最后设计出具有应用潜力的光催化体系。具体的研究内容如下:（1）本论文利用真空蒸镀和化学气相沉积（CVD）合成一系列的PtSe2/FTO薄膜,并对PtSe2薄膜的厚度进行了优化。所制备的PtSe2/FTO薄膜用于光催化析氢（HER）实验,研究发现优化的PtSe2/FTO薄膜具有出色的HER速率（506 mmol h-1 m-2）,远高于FTO和PtSe2/Si薄膜,比Pt/FTO薄膜（68 mmol h-1 m-2）高出7倍,同时PtSe... 

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光催化制氢技术
        1.2.1 光催化制氢的基本原理
        1.2.2 光催化剂
        1.2.3 助催化剂
    1.3 过渡金属二硫属化物(TMDs)
        1.3.1 TMDs
        1.3.2 二维(2D)TMDs
    1.4 PtSe_2
    1.5 MoS_2
    1.6 论文选题的目的、意义和研究内容
第二章 实验所用的药品、仪器设备和表征方法
    2.1 实验所用的主要药品和仪器设备
    2.2 实验涉及到的样品表征手段
        2.2.1 微观结构表征
        2.2.2 晶体结构及组成表征
        2.2.3 光谱表征
        2.2.4 功函数测试
        2.2.5 电化学测试
第三章 PtSe_2/FTO光催化剂薄膜的制备、表征以及其光催化制氢性能的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 PtSe_2薄膜的制备
        3.2.2 PtSe_2薄膜的剥离
        3.2.3 PtSe_2薄膜的表征
        3.2.4 PtSe_2/FTO光催化性能测试
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 PtSe_2的形貌结构表征
        3.3.2 PtSe_2/FTO的光催化HER
        3.3.3 PtSe_2/FTO的光催化HER机理
    3.4 本章小结
第四章 MoS/PtSe_2/FTO光催化剂薄膜的制备、表征以及其光催化制氢性能的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 MoS_2薄膜的制备及剥离
        4.2.2 MoS_2及MoS_2/PtSe_2的表征
        4.2.3 MoS_2/PtSe_2/FTO光催化性能测试
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 MoS_2及MoS_2/PtSe_2的形貌结构表征
        4.3.2 MoS_2/PtSe_2/FTO的光催化HER
        4.3.3 MoS_2/PtSe_2/FTO薄膜的光催化HER机理
    4.4 本章小结
第五章 结论和展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者与导师简介
附件



本文编号：3721095