本文主要研究内容
作者樊奕（2019）在《Z型CdO-CdS纳米棒阵列的制备及光电催化性能研究》一文中研究指出：能源危机和环境恶化是二十一世纪以来人们最担心的问题之一。光催化和光电催化水分解能够通过利用太阳能分解水制氢,这种技术有希望同时解决能源和环境问题。因此近年来,关于半导体光催化和光电催化分解水的研究一直是前沿热点。CdS由于其可见光响应以及其能带位置能够满足水分解、CO2还原、有机物降解等光催化反应的热力学要求成为研究者们重点关注的半导体材料。影响CdS光催化活性的一个主要问题是其载流子极易复合。针对这一问题,我们通过简单的一步水热法和锻烧处理构造了Z型CdO-CdS纳米棒阵列催化剂,实现了对光生载流子的高效分离。在此基础上,利用XRD、SEM、HRTEM、XPS、DRS、PL、光电测试等手段对构造的材料结构和光电催化机理进行了研究。本论文分为以下四章:第一章是绪论。首先介绍了研究背景和半导体光电催化的原理,综述了半导体光电催化的研究现状,介绍了提高半导体材料光催化性能的主要策略。然后,综述了CdS和CdO-CdS体系的研究现状,列举了提高其催化活性的一些代表性工作。最后,介绍了本论文的研究内容。第二章是实验部分。列举了实验过程中使用的化学试剂和仪器设备,并对光催化材料的合成及分析测试过程进行了详细说明。第三章是结果与讨论。根据XRD和SEM测试结果可知,所制备的纳米棒为纤锌矿型CdS,其形貌为直径100～200 nm的规整六方棱柱结构。通过XPS和HRTEM可以证明在空气中锻烧的样品其表面原位形成了CdO层,构成了CdO-CdS复合结构。通过优化煅烧温度和时间得到了该实验条件下光电催化性能最优的样品。在0 V vs.Ag/AgCl偏压下,CdO-CdS纳米棒阵列的光电流密度达到6.5 mA·cm-2,光电催化产氢活性为240μmol·cm-2·h-1,约为纯CdS纳米棒的2倍。该体系光电催化性能超过文献报道的类似体系。材料结构和光电性质等结果证明所构建的CdO-CdS纳米棒阵列在光电反应中遵循直接Z型异质结机理。该结构不仅促进了光生载流子的有效分离,而且保留了载流子的强氧化还原能力。第四章对本文的研究工作做出了总结分析,并对今后的工作方向进行了展望。
Abstract
neng yuan wei ji he huan jing e hua shi er shi yi shi ji yi lai ren men zui dan xin de wen ti zhi yi 。guang cui hua he guang dian cui hua shui fen jie neng gou tong guo li yong tai yang neng fen jie shui zhi qing ,zhe chong ji shu you xi wang tong shi jie jue neng yuan he huan jing wen ti 。yin ci jin nian lai ,guan yu ban dao ti guang cui hua he guang dian cui hua fen jie shui de yan jiu yi zhi shi qian yan re dian 。CdSyou yu ji ke jian guang xiang ying yi ji ji neng dai wei zhi neng gou man zu shui fen jie 、CO2hai yuan 、you ji wu jiang jie deng guang cui hua fan ying de re li xue yao qiu cheng wei yan jiu zhe men chong dian guan zhu de ban dao ti cai liao 。ying xiang CdSguang cui hua huo xing de yi ge zhu yao wen ti shi ji zai liu zi ji yi fu ge 。zhen dui zhe yi wen ti ,wo men tong guo jian chan de yi bu shui re fa he duan shao chu li gou zao le Zxing CdO-CdSna mi bang zhen lie cui hua ji ,shi xian le dui guang sheng zai liu zi de gao xiao fen li 。zai ci ji chu shang ,li yong XRD、SEM、HRTEM、XPS、DRS、PL、guang dian ce shi deng shou duan dui gou zao de cai liao jie gou he guang dian cui hua ji li jin hang le yan jiu 。ben lun wen fen wei yi xia si zhang :di yi zhang shi xu lun 。shou xian jie shao le yan jiu bei jing he ban dao ti guang dian cui hua de yuan li ,zeng shu le ban dao ti guang dian cui hua de yan jiu xian zhuang ,jie shao le di gao ban dao ti cai liao guang cui hua xing neng de zhu yao ce lve 。ran hou ,zeng shu le CdShe CdO-CdSti ji de yan jiu xian zhuang ,lie ju le di gao ji cui hua huo xing de yi xie dai biao xing gong zuo 。zui hou ,jie shao le ben lun wen de yan jiu nei rong 。di er zhang shi shi yan bu fen 。lie ju le shi yan guo cheng zhong shi yong de hua xue shi ji he yi qi she bei ,bing dui guang cui hua cai liao de ge cheng ji fen xi ce shi guo cheng jin hang le xiang xi shui ming 。di san zhang shi jie guo yu tao lun 。gen ju XRDhe SEMce shi jie guo ke zhi ,suo zhi bei de na mi bang wei qian xin kuang xing CdS,ji xing mao wei zhi jing 100～200 nmde gui zheng liu fang leng zhu jie gou 。tong guo XPShe HRTEMke yi zheng ming zai kong qi zhong duan shao de yang pin ji biao mian yuan wei xing cheng le CdOceng ,gou cheng le CdO-CdSfu ge jie gou 。tong guo you hua duan shao wen du he shi jian de dao le gai shi yan tiao jian xia guang dian cui hua xing neng zui you de yang pin 。zai 0 V vs.Ag/AgClpian ya xia ,CdO-CdSna mi bang zhen lie de guang dian liu mi du da dao 6.5 mA·cm-2,guang dian cui hua chan qing huo xing wei 240μmol·cm-2·h-1,yao wei chun CdSna mi bang de 2bei 。gai ti ji guang dian cui hua xing neng chao guo wen suo bao dao de lei shi ti ji 。cai liao jie gou he guang dian xing zhi deng jie guo zheng ming suo gou jian de CdO-CdSna mi bang zhen lie zai guang dian fan ying zhong zun xun zhi jie Zxing yi zhi jie ji li 。gai jie gou bu jin cu jin le guang sheng zai liu zi de you xiao fen li ,er ju bao liu le zai liu zi de jiang yang hua hai yuan neng li 。di si zhang dui ben wen de yan jiu gong zuo zuo chu le zong jie fen xi ,bing dui jin hou de gong zuo fang xiang jin hang le zhan wang 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学技术大学的樊奕，发表于刊物中国科学技术大学2019-07-12论文，是一篇关于型结构论文,一维纳米棒阵列论文,光电催化论文,产氢速率论文,中国科学技术大学2019-07-12论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学技术大学2019-07-12论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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