新型金属基光催化剂的可控制备及性能研究
发布时间：2021-01-07 10:31
光催化可以将太阳能转化成化学能,这已经被认为是解决能源危机和环境问题最有效的手段之一。光催化主要依赖于光催化剂,而其中金属基光催化剂占据了重要的地位,因此设计和开发高效的金属基光催化剂至关重要。但是弱的吸光能力以及高的光激发电子和空穴的复合几率限制了大多数金属基光催化剂进一步应用。因此通过对催化剂进行合理设计和制备,增加其光吸收和载流子（电子和空穴）的分离能力以达到提高其光催化性能的目的,成为当下研究的热点。本论文通过异质结构构建和结构调控等策略设计并制备高效金属基光催化剂并对其催化性能进行研究。主要内容分为以下几个部分:（1）通过在UiO-66-NH2表面原位生长MIL-101（Fe）形成多枝状的UiO-66-NH2@MIL-101（Fe）双MOFs异质结构,在光催化氧化苯乙烯过程中表现出优异的催化性能。分析实验结果表明其活性提高归因于这种双MOFs异质结构具有强的吸光能力以及典型的type II结构能有效的抑制光激发电子和空穴复合,从而提升其光催化性能;（2）通过静电吸附法,实现将UiO-66-NH2与Ti...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
太阳能与其他能源资源的比较
的基本原理在光照的条件下，利用催化剂加速化学反应的过程半导体材料。光催化的基本原理一般由以下四个步（I）首先反应体系受外界光源照射，半导体光催化剂导体的带隙能）的入射光（采光阶段（1））;（II）半（VB）产生的电子（e-）非常活跃，可以跃迁到导）中留下空穴（h+）（电荷激发阶段（2））;（III）随穴（h+）向表面迁移发生分离，同时在这个阶段也空穴（h+）在半导体体相以及表面重新复合的可合阶段（3）（4）（5））;（IV）最终分离的空穴（h+化还原反应实现将太阳能转化成化学能的目标（表））。
的范围与半导体带隙有直接关系[17]。紫外光响应范围是 200 nm-400 nm响应范围是 400 nm-800 nm，半导体光催化剂吸收光的波长越长，带。因此半导体带隙大于 3.15 eV，将仅仅吸收紫外光，若带隙较小（Eg ，可以吸收可见光[18]。自 1972 年 Fujishima 和 Honda 两位科学家利用 TiO2电极光电分解水工作以来[19]，由于 TiO2具有性质稳定、廉价无毒、环境友好，产量丰已经在光催化领域被广泛研究，然而如图 1.3 所示，TiO2的带隙能较大仅能吸收紫外光（<390 nm），太阳能利用率较低，进一步限制了光的效率[20-23]。随着科学的逐渐深入，一些窄带隙的半导体材料逐渐被究，如 Cu2O ~2.0 eV，CdS ~2.4 eV，g-C3N4~2.7 eV，Ta3N5~2.1 eV 和 T5 eV 可以吸收可见光[18, 24-27]。Band gap (eV) = 1240/ （nm）…… (1.1)
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属有机骨架材料制备双金属或多金属催化材料及其应用[J]. 邱健豪,何明,贾明民,姚建峰. 化学进展. 2016(07)
本文编号：2962403
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：134 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
太阳能与其他能源资源的比较
的基本原理在光照的条件下，利用催化剂加速化学反应的过程半导体材料。光催化的基本原理一般由以下四个步（I）首先反应体系受外界光源照射，半导体光催化剂导体的带隙能）的入射光（采光阶段（1））;（II）半（VB）产生的电子（e-）非常活跃，可以跃迁到导）中留下空穴（h+）（电荷激发阶段（2））;（III）随穴（h+）向表面迁移发生分离，同时在这个阶段也空穴（h+）在半导体体相以及表面重新复合的可合阶段（3）（4）（5））;（IV）最终分离的空穴（h+化还原反应实现将太阳能转化成化学能的目标（表））。
的范围与半导体带隙有直接关系[17]。紫外光响应范围是 200 nm-400 nm响应范围是 400 nm-800 nm，半导体光催化剂吸收光的波长越长，带。因此半导体带隙大于 3.15 eV，将仅仅吸收紫外光，若带隙较小（Eg ，可以吸收可见光[18]。自 1972 年 Fujishima 和 Honda 两位科学家利用 TiO2电极光电分解水工作以来[19]，由于 TiO2具有性质稳定、廉价无毒、环境友好，产量丰已经在光催化领域被广泛研究，然而如图 1.3 所示，TiO2的带隙能较大仅能吸收紫外光（<390 nm），太阳能利用率较低，进一步限制了光的效率[20-23]。随着科学的逐渐深入，一些窄带隙的半导体材料逐渐被究，如 Cu2O ~2.0 eV，CdS ~2.4 eV，g-C3N4~2.7 eV，Ta3N5~2.1 eV 和 T5 eV 可以吸收可见光[18, 24-27]。Band gap (eV) = 1240/ （nm）…… (1.1)
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属有机骨架材料制备双金属或多金属催化材料及其应用[J]. 邱健豪,何明,贾明民,姚建峰. 化学进展. 2016(07)
本文编号：2962403
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