异质三氧化二铁光电极的构筑，表征及光电化学分解水性能研究

发布时间：2023-04-19 23:19

　　光电化学分解水技术,将太阳能转化为氢能,以其环境友好、绿色无污染、反应条件温和、产物品质高和规模可控等优点,被认为是解决当前能源短缺和环境污染的理想途径之一。在众多光电极材料中,赤铁矿(α-Fe₂O₃)因其能带结构合适、材料廉价易得、无毒无害、稳定性良好和高的理论光电转换效率和光电流密度等优点,受到广泛关注。然而,由于光生载流子分离效率低和析氧动力学过程缓慢,α-Fe₂O₃的光电转化效率还较低。本论文通过将α-Fe₂O₃与其他材料形成异质结构来促进光生电荷的分离传输和析氧动力学过程,达到提升α-Fe₂O₃的光电转化效率目的。本论文主要研究内容如下:(1)Au-Pt核-壳纳米粒子/α-Fe₂O₃异质光电极制备及其光电化学分解水性能研究先通过化学还原的方法制备Au-Pt核-壳纳米水溶胶,再采用旋涂-煅烧的方法将Au-Pt核-壳纳米粒子嫁接到α-Fe₂O...

【文章页数】：83 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 半导体光电催化技术
        1.2.1 半导体光电催化技术背景
        1.2.2 半导体光电催化分解水技术基本原理
        1.2.3 半导体光电极制备方法
        1.2.4 影响本征半导体光电化学性能的因素
        1.2.5 半导体光电极的改性处理
    1.3 α-Fe₂O₃简介
        1.3.1 晶型和能带结构
        1.3.2 制备方法
        1.3.3 α-Fe₂O₃在光电化学分解水领域研究现状
    1.4 本课题选题的目的及意义
第二章 Au-Pt核壳纳米粒子/Fe₂O₃光电极的制备、表征和光电化学分解水性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品及仪器
        2.2.2 光电极制备
        2.2.3 样品表征与光电化学测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 表征分析
        2.3.2 光电化学性能测试
        2.3.3 电荷转移机理
    2.4 结论
第三章 ZnFe₂O₄/Fe₂O₃光电极的制备、表征和光电化学分解水性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品及仪器
        3.2.2 光电极制备
        3.2.3 样品表征与光电化学测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 表征分析
        3.3.2 光电化学性能测试
        3.3.3 电荷转移机理
    3.4 结论
第四章 Co₃O₄/Fe₂O₃光电极的制备、表征和光电化学分解水性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验药品及仪器
        4.2.2 光电极制备
        4.2.3 样品表征与光电化学测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 表征分析
        4.3.2 光电化学性能测试
    4.4 结论
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文及其他科研成果
附录
    附录A 中英文单位对照表
    附录B 中英文缩写对照表



本文编号：3794411