碳化聚合物点/半导体纳米复合光催化剂的结构调控和性能研究
发布时间：2021-07-18 15:15
当今社会面临着能源危机和环境污染的问题。太阳能是可再生的清洁能源,且储存量大,光催化技术能够高效地将太阳能转化成化学能,是有望缓解环境压力和能源危机的有效技术方法。碳化聚合物点（CPDs）是近年来新兴的碳基荧光材料,其具有低成本、低毒性、强发光、易于修饰和功能化、生物相容性好、抗光漂白性以及较高的化学稳定性等优点。此外,CPDs具有优异的光吸收和电荷转移性质,在光催化领域有较为广阔的应用前景。在此研究背景下,本论文的研究工作旨在制备高性能的CPDs基复合光催化剂,将其应用在光催化降解污染物和光催化产氢领域,实现太阳能向化学能的转化,为水体的净化和清洁型能源的制备提供研究思路。本论文研究工作的关键创新点在于:设计制备了一种新型CPDs/TiO2光子晶体（TiO2 PCs）异质结构光催化剂,该异质结构展现出高的光捕获能力和电荷分离效率,并具有良好的光催化活性和稳定性;发展了一种通过CPDs耦合作用来增强MAPbI3钙钛矿电荷分离和寿命的普适性新方法;合成了一种新型高效的MAPbI3/CPDs/Pt复合光...
【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】：125 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 碳点的概述与发展
1.2 碳化聚合物点的合成、性质及应用
1.2.1 碳化聚合物点的形成过程及合成方法
1.2.2 碳化聚合物点的性质
1.2.3 碳化聚合物点的应用
1.3 碳点在光催化领域的应用
1.3.1 光催化反应过程概述
1.3.2 碳点基光催化剂的分类
1.3.3 碳点基光催化剂的应用
1.4 金属卤化物钙钛矿光催化产氢
1.4.1 金属卤化物钙钛矿的结构
1.4.2 金属卤化物钙钛矿优异的光电性质
1.4.3 金属卤化物钙钛矿材料在光催化产氢领域的发展
1.5 论文的设计思路和研究内容
第二章 碳化聚合物点/TiO_2 光子晶体异质结光催化剂的制备与性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验步骤
2.2.3 实验仪器
2.3 结果与讨论
2.3.1 碳化聚合物点的制备与表征
2.3.2 TiO_2 PCs和 CPDs/TiO_2 PCs异质结构的制备与表征
2.3.3 CPDs/TiO_2 PCs异质结构的光催化性能测试
2.3.4 CPDs/TiO_2 PCs异质结构的光催化稳定性测试
2.3.5 CPDs/TiO_2 PCs异质结构提升光催化性能的机理
2.4 本章小结
第三章 新型高效碳化聚合物点/钙钛矿复合光催化剂的制备与性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验步骤
3.2.3 实验仪器
3.3 结果与讨论
3.3.1 碳化聚合物点的制备与表征
3.3.2 卤化铅钙钛矿MAPbI_3 光催化剂的制备与表征
3.3.3 碳化聚合物点/MAPbI_3 复合光催化剂的性能研究
3.3.4 MAPbI_3/CA-PASA CPDs复合光催化剂电荷转移过程及相互作用研究
3.3.5 MAPbI_3/CA-PASA CPDs复合光催化剂光催化机理探究
3.3.6 CPDs含量对MAPbI_3/CA-PASA CPDs复合光催化剂性能的影响.
3.4 本章小结
第四章 新型高效碳化聚合物点/钙钛矿/Pt复合光催化剂的制备与性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 实验步骤
4.2.3 实验仪器
4.3 结果与讨论
4.3.1 电子转移型助催化剂材料的制备与表征
4.3.2 CA-PASA CPDs对 MAPbI_3/电子转移材料杂化体系催化性能提升的普适性研究
4.3.3 MAPbI_3/CA-PASA CPDs/Pt复合光催化剂的组分的优化
4.3.4 MAPbI_3/CA-PASA CPDs/Pt复合光催化剂的稳定性能研究
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
作者简介及攻读学位期间取得学术成果
致谢
本文编号：3289830
【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】：125 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 碳点的概述与发展
1.2 碳化聚合物点的合成、性质及应用
1.2.1 碳化聚合物点的形成过程及合成方法
1.2.2 碳化聚合物点的性质
1.2.3 碳化聚合物点的应用
1.3 碳点在光催化领域的应用
1.3.1 光催化反应过程概述
1.3.2 碳点基光催化剂的分类
1.3.3 碳点基光催化剂的应用
1.4 金属卤化物钙钛矿光催化产氢
1.4.1 金属卤化物钙钛矿的结构
1.4.2 金属卤化物钙钛矿优异的光电性质
1.4.3 金属卤化物钙钛矿材料在光催化产氢领域的发展
1.5 论文的设计思路和研究内容
第二章 碳化聚合物点/TiO_2 光子晶体异质结光催化剂的制备与性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 实验步骤
2.2.3 实验仪器
2.3 结果与讨论
2.3.1 碳化聚合物点的制备与表征
2.3.2 TiO_2 PCs和 CPDs/TiO_2 PCs异质结构的制备与表征
2.3.3 CPDs/TiO_2 PCs异质结构的光催化性能测试
2.3.4 CPDs/TiO_2 PCs异质结构的光催化稳定性测试
2.3.5 CPDs/TiO_2 PCs异质结构提升光催化性能的机理
2.4 本章小结
第三章 新型高效碳化聚合物点/钙钛矿复合光催化剂的制备与性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验步骤
3.2.3 实验仪器
3.3 结果与讨论
3.3.1 碳化聚合物点的制备与表征
3.3.2 卤化铅钙钛矿MAPbI_3 光催化剂的制备与表征
3.3.3 碳化聚合物点/MAPbI_3 复合光催化剂的性能研究
3.3.4 MAPbI_3/CA-PASA CPDs复合光催化剂电荷转移过程及相互作用研究
3.3.5 MAPbI_3/CA-PASA CPDs复合光催化剂光催化机理探究
3.3.6 CPDs含量对MAPbI_3/CA-PASA CPDs复合光催化剂性能的影响.
3.4 本章小结
第四章 新型高效碳化聚合物点/钙钛矿/Pt复合光催化剂的制备与性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 实验步骤
4.2.3 实验仪器
4.3 结果与讨论
4.3.1 电子转移型助催化剂材料的制备与表征
4.3.2 CA-PASA CPDs对 MAPbI_3/电子转移材料杂化体系催化性能提升的普适性研究
4.3.3 MAPbI_3/CA-PASA CPDs/Pt复合光催化剂的组分的优化
4.3.4 MAPbI_3/CA-PASA CPDs/Pt复合光催化剂的稳定性能研究
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
作者简介及攻读学位期间取得学术成果
致谢
本文编号：3289830
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