新型可见光响应的Bi2MoO6薄膜的制备及其光电性能的研究

论文摘要

本文采用非晶态配合物-提拉法和水热法,摸索最佳的合成条件,制备了一系列具有可见光响应得Bi2MoO6薄膜。采用SEM、XRD、Raman、AES、DRS等检测手段研究Bi2MoO6薄膜的形貌与结构;采用自行组装的光电化学性能检测装置研究了薄膜的光电化学性能,以及薄膜结构与光电性能的关系;对比了非晶态法和水热法制得的Bi2MoO6薄膜的光电响应。同时还研究了Bi2MoO6薄膜光电协同降解MB的性能。（1）以Bi（NO3）3、（NH4）6Mo7O24·6H2O和H5DTPA为原料合成了前驱体溶液,然后采用提拉法在ITO导电玻璃基底上制备Bi2MoO6薄膜,通过控制不同的煅烧温度、煅烧时间和煅烧次数来研究Bi2MoO6薄膜的形貌和光电性能,不同的煅烧温度、煅烧时间和煅烧层数都会对薄膜的结构产生影响。Bi2MoO6薄膜电极具有可见光响应,在可见光照射下可以产生光电流,光电极的光电流强度和光电转换量子效率受Bi2MoO6薄膜结构的影响。在我们的合成条件下,500度1h煅烧3层的薄膜的比较平整,此时薄膜的厚度大约为100纳米,光电流密度最大。（2）采用水热法涂制Bi2MoO6薄膜。水热Bi2MoO6薄膜比非晶态法可见光吸收波长阈值长,不过吸光强度差不多。同时由于水热Bi2MoO6薄膜电阻较大,光生电子易复合,导致水热法制得的Bi2MoO6薄膜对铂电极的光电流和光电压要小于非晶态法所制Bi2MoO6薄膜。（3）在外加偏压下,考察了Bi2MoO6薄膜光电协同催化降解MB的效率。光电结合具有更好的协同催化降解目标物的能力,由于Bi2MoO6薄膜在外加偏压下没有明显的电氧化MB的能力,因此推断其机理主要是电助光催化过程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 课题背景及应用意义
• 1.2 文献综述
• 1.2.1 光催化剂
• 1.2.2 太阳能电池
• 1.2.3 光电转换效率（IPCE）
• 1.2.4 电场助光催化反应技术
• 1.3 基本原理
• 1.3.1 半导体的光吸收
• 1.3.2 薄膜制备
• 1.4 课题的创新性
• 第2章 实验药品、仪器及实验方法
• 2.1 实验药品
• 2.2 实验仪器
• 2.2.1 X 射线衍射（XRD）
• 2.2.2 扫描电镜（SEM）
• 2.2.3 紫外-可见分光光度计
• 2.2.4 拉曼光谱
• 2.2.5 俄歇电子能谱
• 2.3 样品制备方法
• 2.3.1 非晶态络合物法
• 2.3.2 水热法
• 2.4 光电性能表征
• 2.5 光电协同表征
• 2MoO₆ 薄膜的制备、表征及光电性能研究'>第3章 Bi₂MoO₆薄膜的制备、表征及光电性能研究
• 3.1 实验
• 2MoO₆ 薄膜制备'>3.1.1 Bi₂MoO₆薄膜制备
• 3.1.2 Pt 电极制备
• 3.1.3 样品表征
• 3.1.4 光电性能表征
• 2MoO₆ 薄膜的形貌及光电性能的影响'>3.2 不同条件对非静态法制备的Bi₂MoO₆薄膜的形貌及光电性能的影响
• 3.2.1 煅烧温度对薄膜的影响
• 3.2.2 煅烧时间对薄膜的影响
• 3.2.3 煅烧层数对薄膜的影响
• 2MoO₆ 薄膜的结构'>3.3 Bi₂MoO₆薄膜的结构
• 2MoO₆ 薄膜的厚度'>3.4 Bi₂MoO₆薄膜的厚度
• 2MoO₆ 薄膜的光学性质'>3.5 Bi₂MoO₆薄膜的光学性质
• 2MoO₆ 薄膜的光电效率'>3.6 Bi₂MoO₆薄膜的光电效率
• 3.7 本章小结
• 2MoO₆ 薄膜的结构和光电性质'>第4章 水热法Bi₂MoO₆薄膜的结构和光电性质
• 4.1 实验
• 2MoO₆ 薄膜制备'>4.1.1 水热法Bi₂MoO₆薄膜制备
• 4.1.2 样品表征
• 2MoO₆ 薄膜的光学性质'>4.2 水热法Bi₂MoO₆薄膜的光学性质
• 2MoO₆ 薄膜的光电性质'>4.3 水热法Bi₂MoO₆薄膜的光电性质
• 4.4 本章小结
• 2MoO₆ 薄膜光电协同降解MB'>第5章 Bi₂MoO₆薄膜光电协同降解MB
• 5.1 实验
• 6 薄膜的制备和表征'>5.1.1 Bi2MoO₆薄膜的制备和表征
• 5.1.2 降解实验
• 6 薄膜光电协同降解 MB'>5.2 Bi2MoO₆ 薄膜光电协同降解 MB
• 5.2.1 光催化降解 MB
• 5.2.2 光电协同催化降解 MB
• 5.3 本章小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果