基于卟啉复合材料光电性能的研究

发布时间：2023-03-07 10:27

　　化石能源枯竭和环境污染两大全球性问题已伴随着经济发展随之而来,而太阳能是一种可再生的绿色能源,光解水技术是将低密度的太阳能转化为可储存的绿色氢能源,该技术对于解决当今的能源与环境问题具有至关重要的意义。目前采用半导体光解水制氢是可持续能源最有开发潜能的途径之一。然而,要获得能在光催化中捕获完整的太阳光谱的高活性催化剂仍具有挑战性。卟啉通常视为一种有机n型半导体材料,具有适中的能带间隙和优良的光电活性、较快的电子传输效率及较弱的电荷重组能力,在光电传感及能源催化方面应用广泛。由于卟啉单体的量子产率低、光生电荷复合率较高,所以科研工作者把卟啉改性并与其它贵金属进行负载,从而改善材料整体的催化性能。本文以光敏化材料改性卟啉为核心,通过多角度性能分析综合评价所制备材料的性能,采用扫描电化学显微镜(Scanning Electrochemical Microscope)为平台,从微观动力学的角度深入探究基于光敏化材料的催化性能。后续该工作主要分为以下三个部分:(1)卟啉基助催化剂增强二硫化钼光电性能的研究相比卟啉单体,卟啉组装体具有更优异的催化性能和可见光谱响应,为此本文通过酸碱中和胶束限域的方...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 光催化简介和原理
        1.1.1 光催化简介
        1.1.2 光催化机理
    1.2 光催化剂的改进与研发
    1.3 光催化的意义
    1.4 卟啉
        1.4.1 卟啉简介
        1.4.2 卟啉的光电特性
        1.4.3 卟啉的应用
    1.5 二硫化钼
    1.6 金纳米粒子
    1.7 金属有机骨架材料(MOFs)
    1.8 扫描电化学显微镜(SECM)
        1.8.1 SECM的简介
        1.8.2 SECM的工作原理
        1.8.3 SECM的工作模式
        1.8.4 SECM的应用
    1.9 本课题的整体构想及研究内容
第二章 卟啉基助催化剂增强二硫化钼光电性能的研究
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂
        2.2.2 仪器
        2.2.3 材料的制备合成
        2.2.4 电极的制备
        2.2.5 光电化学测试
        2.2.6 SECM测试
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 材料的表征
        2.3.2 电化学测试
        2.3.3 SECM测试
        2.3.4 光催化测试
    2.4 小结
第三章 AuNPs负载卟啉基光电性能的研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂
        3.2.2 仪器
        3.2.3 材料的制备合成
        3.2.4 电极的制备
        3.2.5 光电化学测试
        3.2.6 SECM测试
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 材料的表征
        3.3.2 电化学表征
        3.3.3 SECM测试
        3.3.4 光催化测试
        3.3.5 实验原理及电子转移路径
    3.4 小结
第四章 CdS/PCN-224 复合材料光电性能的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂
        4.2.2 仪器
        4.2.3 材料的制备合成
        4.2.4 光电化学测试
        4.2.5 SECM测试
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 材料的表征
        4.3.2 电化学测试
        4.3.3 SECM测试
    4.4 小结
总结与展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果



本文编号：3757426