氧化亚铜异质结构组装、界面光生电子转移及其光催化制氢性能研究

发布时间：2024-05-18 16:17

　　能源短缺与环境污染使得开发利用安全、可靠的清洁能源和可再生能源迫在眉睫。光催化分解水制氢可以将可再生的太阳能转化为清洁的(氢能)化学能,是人类寄望于解决这两个问题并实现经济社会可持续发展的有效途径。而高活性光催化剂对于提高转化效率至关重要。作为经典的光催化材料之一,Cu₂O因其具有一定的可见光催化活性、形貌多变、价格低廉、毒性低、制备方法多样等优点,在太阳能电池、气体传感器、锂离子电池和光催化等领域都有潜在的应用前景,已成为国内外研究者广泛关注的目标。但是纯的Cu₂O空穴扩散长度短、易发生光腐蚀,限制了其在光催化中的应用。因此,对Cu₂O进行改性进而获得性能优良的Cu₂O基光催化剂具有重要的实际意义。而构筑Cu₂O基异质结构在很大程度上能提高Cu₂O半导体的光催化性能。本文主要采用原位生长法构筑了一系列Cu₂O基异质结构光催化剂,并对所制备体系的光生电子转移及光催化制氢性能进行了详细研究。研究内容如下:将光活性分子四羧基卟啉(TCPP...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1半导体光解水制氢基本过程示意图

8]；以及非金属半导体(例如C3N4)光催化制氢材料[9]等。对于单相光催化剂，其本身不具备复合物优势互补的特点，由于材料自身特点，可能会存在光吸收能力较弱、电子-空穴分离效率低等缺点，所以通常需要通过表面修饰、掺杂等方式来提高其光催化活性[10,11]。而复合型光催化材料可以通....

图1.2利用Z机制体系进行全分解水的示意图

第4页上海应用技术大学硕士学位论文图1.2利用Z机制体系进行全分解水的示意图。Fig.1.2SchematicofZ-schemeforoverallwatersplitting.如图1.2所示，氧化还原介导的Z机制体系也称为PS-A/D-PS(第一代)系统，由A/D对作为电子穿....

图1.3通过静电自组装在TiO2薄膜上沉积带负电的Au纳米颗粒的示意图

第6页上海应用技术大学硕士学位论文图1.3通过静电自组装在TiO2薄膜上沉积带负电的Au纳米颗粒的示意图。Fig.1.3IllustrativediagramofdepositingnegativelychargedAunanoparticlesonTiO2filmviaelec....

图1.4三种不同类型的常规光响应异质结光催化剂的电子-空穴对分离示意图：(a)typeI型，(b)

第8页上海应用技术大学硕士学位论文图1.4三种不同类型的常规光响应异质结光催化剂的电子-空穴对分离示意图：(a)typeI型，(b)typeII型和(c)typeIII型异质结。Fig.1.4Schematicillustrationofthethreedifferenttype....

本文编号：3977118