钒酸铋基光电极的制备及其光电催化分解水性能研究

发布时间：2024-12-20 23:46

　　氢气因其可再生、绿色环保、能量密度高等特点被视为理想的清洁能源。光电催化分解水制氢技术符合绿色化学与可持续发展理念,受到了人们的广泛关注。目前将该技术应用于实际生产中还面临着一些难题,其中最为突出的是光电极材料的催化性能。钒酸铋（BiVO₄）作为光电催化分解水的热点研究材料,具有可见光吸收、价导带位置合适以及廉价易得等特性,被视为最具应用潜力的光电材料之一。然而,由于BiVO₄催化剂光生载流子迁移效率低和析氧反应动力学过程缓慢,使得其光电转化效率与理论值相差甚远。本论文主要通过元素掺杂、表面修饰、复合结构构建等方法对BiVO₄光电极进行改性,以达到提升BiVO₄光电极光电催化分解水效率目的。本论文研究内容如下:（1）磷掺杂BiVO₄光阳极的制备及其光电催化分解水性能研究。通过浸渍提拉镀膜法制备了磷掺杂BiVO₄（P-BiVO₄）光阳极。XPS分析表明,相比纯BiVO₄,磷掺杂使得BiVO₄具有...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1制备氢气的主要方法

图1.1制备氢气的主要方法。Fig.1.1Majormethodsforpreparinghydrogen.其他技术相结合是解决电催化分解水技术能耗问题的有效办法。光催化技术料受光激发产生电子与空穴对用于催化反应的进行，其优点是能够利用清洁能。由于分解水过程受热力学....

图1.2n型光阳极能带结构、电子-空穴对形成以及电荷传输和界面反应过程

1.2n型光阳极能带结构、电子-空穴对形成以及电荷传输和界面反应Thebandstructureofn-typephotoanode,formationofelectron-hole,andprotransferandinterfacereacti....

图1.3太阳能转换为氢气效率（左坐标轴）和光电流（右坐标轴）的理论最大值与材料带隙宽度的函数关系图

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图1.4常见光电催化材料的禁带宽度、价导带位置以及腐蚀电位

图1.4常见光电催化材料的禁带宽度、价导带位置以及腐蚀电位。Fig.1.4Forbiddenbandwidth,valencebandpositionandcorrosionpotentialofcommonphotoelectrocatalyticm....

本文编号：4018052