A 3 B 2 X 9 型非铅基钙钛矿材料的光催化应用研究

发布时间：2022-08-13 16:21

　　能源短缺和环境污染是人类社会面临的两大难题。近年来,太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源受到了广泛关注,相关研究在太阳能电池和光催化领域取得了显著成果。其中,光催化是一种将太阳能通过半导体材料转化为化学能的催化过程,常被应用于光催化制氢,污染物降解以及有机化合物的合成。近几年,一种新型的光电转换半导体材料引起了人们的注意,即卤化物钙钛矿材料。相比于传统的半导体材料,卤化物钙钛矿具有吸光范围广,载流子传输距离长,载流子寿命长等优点。但是,该材料面临两个重要问题,遇水易分解和铅元素的毒性,严重制约了它在生产生活中的实际应用。目前,非铅基钙钛矿材料的研究吸引了越来越多科研工作者的注意。研究人员试图用Sn2+、Bi3+等无毒或低毒性的离子来取代Pb2+,同时保持钙钛矿材料优秀的光电转换性能。在对一系列非铅基钙钛矿材料光催化性能的测试后,选取A3B2X9型钙钛矿材料作为本论文的研究对象,着重研究了 Cs3Bi2X9及其固溶体CS3Bi2xSb2-2xX9的光催化性能。第一章中,简单介绍了卤化物钙钛矿材料的理化性质及其应用,半导体光催化技术的前景和限制因素,并阐述了本论文的研究背景及意义。着重... 

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 钙钛矿材料简介
        1.1.1 卤化物钙钛矿的起源和发展
        1.1.2 卤化物钙钛矿的晶体结构和电子结构
        1.1.3 卤化物钙钛矿在光催化领域的研究进展
        1.1.4 卤化物钙钛矿材料面临的问题
    1.2 A_3B_2X_9型钙钛矿材料
        1.2.1 非铅基钙钛矿材料的研究进展
        1.2.2 A_3B_2X_9型钙钛矿材料的物理性质及研究进展
    1.3 半导体光催化
        1.3.1 半导体光催化的发展背景
        1.3.2 半导体光催化的理论机理
        1.3.3 影响半导体催化性能的因素
        1.3.4 提升半导体光催化性能的主要方法和手段
        1.3.5 半导体光催化的应用
    1.4 选题内容及研究意义
    参考文献
第二章 常见非铅基钙钛矿材料光催化性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 样品制备
        2.2.3 表征与产氢反应测试
    2.3 结果与讨论
    2.4 本章小节
    参考文献
第三章 Cs_3Bi_2I_9 Cs_3Sb_2I_9及固溶体Cs_3Bi_(2x)Sb_(2-2x)I_9的水相光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 样品制备
        3.2.3 测试与表征
        3.2.4 光催化产氢
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 CBI, CSI和CBSI-x的晶体结构与形貌特征
        3.3.2 CBSI-x产氢性能的研究
        3.3.3 CBSI-x具有高性能的理论研究
    3.4 本章小节
    参考文献
第四章 Cs_3Bi_2Br_9、 Cs_3Sb_2Br_9及固溶体Cs_3Bi_(2x)Sb_(2-2x)Br_9的在有机污染物降解中的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 样品制备
        4.2.3 光催化降解实验
        4.2.4 测试与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 CBB,CSB和CBSB-x的晶体结构与形貌特征
        4.3.2 光催化性能
        4.3.3 CBB,CSB和CBSB-x的光学性质
    4.4 本章小节
    参考文献
第五章 总结与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
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本文编号：3677361