基于CdSe/钴分子催化剂光阴极的光致产氢器件的研究
发布时间：2023-06-05 02:53
随着化石燃料不断消耗,环境污染和能源短缺问题日益突出,清洁,高效,无污染的可再生能源氢能已经成为人们研究的焦点。通过太阳能光解水制氢,能够将太阳能储存在H-H键中。目前报道的光致产氢三组分体系虽然取得了一定的进展,但存在体系中电子给体的不断消耗以及催化剂不能回收利用等问题,为解决这些问题,水还原产氢的光电极的制备仍是一个富有挑战性的课题。本论文使用丝网印刷法制备了NiO薄膜电极,利用原位生长法将CdSe敏化到NiO电极表面,通过SEM、EDX、XRD和紫外光谱对其进行表征；将钴肟配合物[Co(dmgH)2(4-PO3H2)Cl] (1) (dmgH2=丁二酮肟)和[Co(dmgH)2(4-CO2H-py)Cl] (2)分别通过磷酸根和羧酸根负载至CdSe量子点(QD)敏化的p-NiO电极上,成功组装了CoCat./CdSe QD/NiO分子器件作为光阴极,Pt为辅助电极,Ag/AgCl为参比电极的光电化学池,并研究了PEC1和PEC2电极的催化性能。结果表明：(1)在光照的条件下,偏压为0至-0.7 V(相对于Ag/AgCl)区间,线性循环伏安测试PEC1和PEC2电极都表现出较大的光...
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
1.1 光致产氢三元催化体系的研究进展
1.1.1 光致产氢三元催化体系的基本构成
1.1.2 光敏剂的选择
1.1.3 催化剂的选择
1.1.4 钴肟催化剂/量子点在光致产氢体系中的研究
1.2 碳纳米管在催化产氢体系中的研究进展
1.2.1 碳纳米管简介
1.2.2 碳纳米管的性质
1.2.3 碳纳米管在光电催化方面的应用
1.3 水分解光电化学池(PECs)的研究
1.3.1 p-型半导体电极
1.3.2 NiO光阴极的应用
1.4 本文的选题背景与依据
2 钴分子催化剂和CdSe量子点产氢光电极的研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 主要仪器和试剂
2.2.2 FTO导电玻璃的预处理
2.2.3 NiO浆料的制备
2.2.4 NiO薄膜电极的制备
2.3 反应原料的合成
2.3.1 Pd[(C6H5)3P]4的合成
2.3.2 4-磷酸吡啶的合成
2.3.3 [Co(dmgH)(dmgH2)Cl]的合成
2.3.4 配合物1和2的合成
2.4 CdSe量子点敏化NiO薄膜电极的制备
2.4.1 CdSe量子点的制备
2.4.2 CdSe/NiO电极的制备
2.4.3 PEC0、PEC1和PEC2光电极的制备
2.4.4 制备电极的光致催化水还原产氢性能测试
2.5 结果与讨论
2.5.1 NiO电极的形貌表征
2.5.2 NiO薄膜电极的EDX表征
2.5.3 CdSe/NiO薄膜电极的XRD结构表征
2.5.4 CdSe/NiO薄膜电极的紫外光谱表征
2.5.5 光电化学测试
2.6 本章小结
3 CdSe/CNTs/Co-C12光致产氢体系的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 主要试剂和仪器
3.2.2 光致产氢实验及仪器
3.2.3 气相色谱标准曲线的建立
3.2.4 配体4-十二烷氧基吡啶(C12)的合成
3.2.5 配合物Co-C12的合成
3.2.6 水溶性CdSe量子点的制备
3.2.7 CdSe/CNTs复合材料的制备
3.2.8 CdSe/CNTs/Co-C12材料的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 水溶性CdSe-CNTs/Co-C12催化产氢体系的基本研究
3.3.2 水溶性CdSe-CNTs催化产氢体系的优化
3.3.3 水溶性CdSe-CNTs/Co-C12体系光致催化产氢的研究
3.3.4 CdSe-CNTs/Co-C12体系的研究
3.4 本章小结
结论
参考文献
附录A 化合物谱图
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
本文编号：3831544
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
1.1 光致产氢三元催化体系的研究进展
1.1.1 光致产氢三元催化体系的基本构成
1.1.2 光敏剂的选择
1.1.3 催化剂的选择
1.1.4 钴肟催化剂/量子点在光致产氢体系中的研究
1.2 碳纳米管在催化产氢体系中的研究进展
1.2.1 碳纳米管简介
1.2.2 碳纳米管的性质
1.2.3 碳纳米管在光电催化方面的应用
1.3 水分解光电化学池(PECs)的研究
1.3.1 p-型半导体电极
1.3.2 NiO光阴极的应用
1.4 本文的选题背景与依据
2 钴分子催化剂和CdSe量子点产氢光电极的研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 主要仪器和试剂
2.2.2 FTO导电玻璃的预处理
2.2.3 NiO浆料的制备
2.2.4 NiO薄膜电极的制备
2.3 反应原料的合成
2.3.1 Pd[(C6H5)3P]4的合成
2.3.2 4-磷酸吡啶的合成
2.3.3 [Co(dmgH)(dmgH2)Cl]的合成
2.3.4 配合物1和2的合成
2.4 CdSe量子点敏化NiO薄膜电极的制备
2.4.1 CdSe量子点的制备
2.4.2 CdSe/NiO电极的制备
2.4.3 PEC0、PEC1和PEC2光电极的制备
2.4.4 制备电极的光致催化水还原产氢性能测试
2.5 结果与讨论
2.5.1 NiO电极的形貌表征
2.5.2 NiO薄膜电极的EDX表征
2.5.3 CdSe/NiO薄膜电极的XRD结构表征
2.5.4 CdSe/NiO薄膜电极的紫外光谱表征
2.5.5 光电化学测试
2.6 本章小结
3 CdSe/CNTs/Co-C12光致产氢体系的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 主要试剂和仪器
3.2.2 光致产氢实验及仪器
3.2.3 气相色谱标准曲线的建立
3.2.4 配体4-十二烷氧基吡啶(C12)的合成
3.2.5 配合物Co-C12的合成
3.2.6 水溶性CdSe量子点的制备
3.2.7 CdSe/CNTs复合材料的制备
3.2.8 CdSe/CNTs/Co-C12材料的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 水溶性CdSe-CNTs/Co-C12催化产氢体系的基本研究
3.3.2 水溶性CdSe-CNTs催化产氢体系的优化
3.3.3 水溶性CdSe-CNTs/Co-C12体系光致催化产氢的研究
3.3.4 CdSe-CNTs/Co-C12体系的研究
3.4 本章小结
结论
参考文献
附录A 化合物谱图
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
本文编号：3831544
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3831544.html
教材专著
