CdS基复合材料的制备及其光催化产氢性能研究
发布时间：2023-03-19 03:17
利用太阳能分解水产氢是解决能源短缺和环境污染问题的理想途径,适用于这一途径的光催化剂的研发一直受到人们的高度关注。为了最大限度地转化太阳能,光催化剂需要同时具有较宽的太阳光吸收范围及较高的光生电荷分离和传输效率。单一组分光催化材料很难同时满足以上两个条件,所以多组分复合光催化剂的构筑成为了热点研究课题。本论文从光催化剂的设计角度入手,构建了三种CdS基复合光催化材料,采用XRD、SEM、HRTEM、BET、UV-vis和EIS对其结构、物性进行了表征,对其可见光催化产氢活性和循环稳定性进行了研究,并对其光生电子-空穴对的分离和转移机理进行了分析。1、CdS/SiO2复合光催化材料:采用溶胶凝胶-阴离子交换法制备了CdS/SiO2复合光催化材料。制备得到的CdS为立方晶相、粒径37 nm、比表面积68.99 m2/g,其吸收带边红移至605 nm。与采用水热合成法制备的六方相CdS及采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)辅助常温沉淀法制备的立方相CdS相比,采用SiO2凝胶限域制备的CdS...
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 光催化分解水产氢反应简介
1.2.1 光催化分解水产氢反应基本过程
1.2.2 光催化分解水产氢反应评价指标
1.2.3 光催化分解水产氢反应研究进展
1.3 CdS在光催化分解水产氢反应中的发展现状
1.3.1 CdS光催化剂简介
1.3.2 CdS光催化分解水产氢反应机理
1.3.3 CdS光催化分解水产氢反应活性的影响因素
1.3.4 提高CdS光催化分解水产氢反应活性的方法
1.4 本论文的研究意义及研究内容
第2章 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 样品的制备
2.4 样品的表征方法和测试手段
2.4.1 X射线粉末衍射(XRD)
2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)
2.4.3 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)
2.4.4 氮吸附脱附实验(N2 adsorption/desorption)
2.4.5 紫外可见光谱(UV-vis)
2.4.6 电化学阻抗谱(EIS)
2.5 光催化分解水产氢反应
2.5.1 光催化分解水产氢反应装置
2.5.2 光催化分解水产氢反应过程
2.5.3 光催化分解水产氢反应活性计算方法
第3章 凝胶限域制备CdS/SiO2及其光催化产氢性能研究
3.1 引言
3.2 实验方法
3.2.1 硫化镉/二氧化硅的制备
3.2.2 水热合成法制备硫化镉纳米粒子
3.2.3 PVP辅助常温沉淀法制备硫化镉纳米粒子
3.3 结果与讨论
3.3.1 X射线粉末衍射(XRD)
3.3.2 扫描电镜(SEM)
3.3.3 高分辨透射电镜(HRTEM)
3.3.4 氮吸附脱附实验(N2 adsorption/desorption)
3.3.5 紫外可见漫反射吸收光谱(UV-vis)
3.3.6 可见光催化产氢性能
3.4 本章小结
第4章 g-C3N4/CdS异质结的制备及其光催化产氢性能研究
4.1 引言
4.2 实验方法
4.2.1 石墨相氮化碳纳米片的制备
4.2.2 石墨相氮化碳纳米片/硫化镉的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 X射线粉末衍射(XRD)
4.3.2 扫描电镜(SEM)
4.3.3 氮吸附脱附实验(N2 adsorption/desorption)
4.3.4 紫外可见漫反射吸收光谱(UV-vis)
4.3.5 电化学阻抗谱(EIS)
4.3.6 可见光催化产氢性能
4.3.7 g-C3N4/CdS光催化产氢性能机理分析
4.4 本章小结
第5章 CuS/Zn0.8Cd0.2S的制备及其光催化产氢性能研究
5.1 引言
5.2 实验方法
5.2.1 硫化锌镉的制备
5.2.2 硫化锌镉/硫化铜的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 X射线粉末衍射(XRD)
5.3.2 扫描电镜(SEM)
5.3.3 紫外可见漫反射吸收光谱(UV-vis)
5.3.4 电化学阻抗谱(EIS)
5.3.5 可见光催化产氢性能
5.3.6 CuS/Zn0.8Cd0.2S光催化产氢性能机理分析
5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3764443
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 光催化分解水产氢反应简介
1.2.1 光催化分解水产氢反应基本过程
1.2.2 光催化分解水产氢反应评价指标
1.2.3 光催化分解水产氢反应研究进展
1.3 CdS在光催化分解水产氢反应中的发展现状
1.3.1 CdS光催化剂简介
1.3.2 CdS光催化分解水产氢反应机理
1.3.3 CdS光催化分解水产氢反应活性的影响因素
1.3.4 提高CdS光催化分解水产氢反应活性的方法
1.4 本论文的研究意义及研究内容
第2章 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 样品的制备
2.4 样品的表征方法和测试手段
2.4.1 X射线粉末衍射(XRD)
2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)
2.4.3 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)
2.4.4 氮吸附脱附实验(N2 adsorption/desorption)
2.4.5 紫外可见光谱(UV-vis)
2.4.6 电化学阻抗谱(EIS)
2.5 光催化分解水产氢反应
2.5.1 光催化分解水产氢反应装置
2.5.2 光催化分解水产氢反应过程
2.5.3 光催化分解水产氢反应活性计算方法
第3章 凝胶限域制备CdS/SiO2及其光催化产氢性能研究
3.1 引言
3.2 实验方法
3.2.1 硫化镉/二氧化硅的制备
3.2.2 水热合成法制备硫化镉纳米粒子
3.2.3 PVP辅助常温沉淀法制备硫化镉纳米粒子
3.3 结果与讨论
3.3.1 X射线粉末衍射(XRD)
3.3.2 扫描电镜(SEM)
3.3.3 高分辨透射电镜(HRTEM)
3.3.4 氮吸附脱附实验(N2 adsorption/desorption)
3.3.5 紫外可见漫反射吸收光谱(UV-vis)
3.3.6 可见光催化产氢性能
3.4 本章小结
第4章 g-C3N4/CdS异质结的制备及其光催化产氢性能研究
4.1 引言
4.2 实验方法
4.2.1 石墨相氮化碳纳米片的制备
4.2.2 石墨相氮化碳纳米片/硫化镉的制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 X射线粉末衍射(XRD)
4.3.2 扫描电镜(SEM)
4.3.3 氮吸附脱附实验(N2 adsorption/desorption)
4.3.4 紫外可见漫反射吸收光谱(UV-vis)
4.3.5 电化学阻抗谱(EIS)
4.3.6 可见光催化产氢性能
4.3.7 g-C3N4/CdS光催化产氢性能机理分析
4.4 本章小结
第5章 CuS/Zn0.8Cd0.2S的制备及其光催化产氢性能研究
5.1 引言
5.2 实验方法
5.2.1 硫化锌镉的制备
5.2.2 硫化锌镉/硫化铜的制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 X射线粉末衍射(XRD)
5.3.2 扫描电镜(SEM)
5.3.3 紫外可见漫反射吸收光谱(UV-vis)
5.3.4 电化学阻抗谱(EIS)
5.3.5 可见光催化产氢性能
5.3.6 CuS/Zn0.8Cd0.2S光催化产氢性能机理分析
5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3764443
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3764443.html
