CuBi 2 O 4 基催化剂的构建及光电析氢性能的研究

发布时间：2024-02-03 09:16

　　环境污染和能源危机已成为制约人类社会发展的两大主要难题。光电(PEC)水解制氢可以将太阳能转换为易存储的清洁能源-氢能,被认为是最有希望的产能方式之一。光电阴极材料需要适当的带隙(1.5-2.4 eV)以吸收大部分太阳光,同时也要具备良好的化学和物理稳定性,在地球的储量较多且合成成本低。近年来,CuBi₂O₄由于其足够窄的直接带隙(1.8 eV),合适的带边缘位置和低成本等多种优点,被认为是PEC水分解的理想材料之一。然而,由于电荷载流子迁移率低,反应动力学以及由于与电解质溶液接触时的自我光电腐蚀引起的不稳定性导致材料光电转换效率相对较差,限制了其在PEC水分解中的应用和竞争力。设计合成高效稳定的CuBi₂O₄基光电阴极材料是目前最热的研究之一。本论文研究内容主要包含以下个三部分。1.采用模板法和高温煅烧的方法制备3D多孔CuBi₂O₄薄膜,并通过光还原的方法制备CuBi₂O₄/PTh p-n异质结复合光电阴极,...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 半导体纳米材料
        1.2.1 光电半导体材料研究历史及现状
        1.2.2 复合半导体的类型
        1.2.3 半导体的催化机理
    1.3 CuBi₂O₄的材料特性
        1.3.1 CuBi₂O₄的基本性质
        1.3.2 CuBi₂O₄的制备方法
        1.3.3 CuBi₂O₄光电催化效率的改善途径
    1.4 论文的研究思路和内容
        1.4.1 研究思路
        1.4.2 研究内容
    参考文献
第二章 异质结光电催化剂CuBi₂O₄/PTh的制备及光电析氢性能的研究
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂
        2.2.2 PS球的制备
        2.2.3 制备3D多孔CuBi₂O₄薄膜
        2.2.4 制备CBO/PTh复合阴极材料
        2.2.5 光电化学测试
        3.2.6 材料的结构表征与电化学表征
    2.3 结果与讨论
    2.4 小结
    参考文献
第三章 CuBi₂O₄/Au/N,Cu-C纳米复合材料的制备及光电性质研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂
        3.2.2 制备CuBi₂O₄薄膜
        3.2.3 光还原法制备Au改性CuBi₂O₄薄膜
        3.2.4 制备CuBi₂O₄/Au/N,Cu-C纳米复合材料
        3.2.5 光电化学测试
        3.2.6 材料的结构表征与电化学表征
    3.3 结果与讨论
    3.4 小结
    参考文献
第四章 CuBi₂O₄/MWCNTs/N,Ni-C纳米复合材料的制备及光电性质研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂
        4.2.2 制备CuBi₂O₄薄膜
        4.2.3 制备CuBi₂O₄/MWCNTs薄膜
        4.2.4 制备CuBi₂O₄/MWCNTs/N,Ni-C纳米复合材料
        4.2.5 光电化学测试
        4.2.6 材料的结构表征与电化学表征
    4.3 结果与讨论
    4.4 小结
    参考文献
结论
在学期间研究成果
致谢



本文编号：3894071