新型MoS 2 /TiO 2 复合材料的合成及光催化性能探究

发布时间：2024-03-30 22:37

　　能源问题和环境问题是新世纪人类社会不断发展所面临的两个重大问题,如现在日益严重的雾霾的产生与人们生产生活中所利用的煤炭、石油等的过多开采利用有着紧密的关系。当前如何高效利用可再生、无污染、并可持续利用的新能源是解决问题的关键。在所有选择性替代性的能源中,氢能被学者认为是21世纪最有潜力的替代能源。在众多的制备氢气方法中,利用太阳能光催化分解水制氢技术因其能直接利用太阳能且体系简单,日益受到广泛关注。因此,光解水制氢的关键是研究设计高效的光催化材料。本文针对光催化领域存在的问题,针对性的设计了几种高效的光催化材料,主要包括超大比表面积ultrasmall-Ti O2,ultrasmall-Ti O2/Mo S2,Ti O2/few layer-Mo S2以及包覆型Ti O2-Mo S2材料,通过XRD,BET,TEM,XPS,分子荧光光谱和固体紫外漫反射吸收光谱等对不同样品材料进行了表征,并测试了其降解协同产氢性能。主要分为以下四个部分:(1)用溶剂热法制备了纯锐钛矿相超大比表面积ultrasmall-Ti O2的光催化剂材料。采用XRD,TEM,BET,XPS等手段对催化剂材料进行了表...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 研究背景
    1.1 引言
    1.2 TiO₂材料的结构及其光催化原理
        1.2.1 TiO₂的结构及晶粒尺寸影响
        1.2.2 TiO₂的光催化原理
    1.3 光催化助催化剂的研究现状
        1.3.1 TiO₂基复合半导体
        1.3.2 MoS₂及少层MoS₂的结构性能
        1.3.3 MoS₂修饰TiO₂的理论基础
    1.4 选题意义及研究内容
第2章 实验试剂与试验方法
    2.1 试剂与药品
    2.2 催化材料表征手段
        2.2.1 X射线衍射仪(XRD)
        2.2.2 场发射扫描电子显微镜(FESEM)
        2.2.3 透射电子显微镜(TEM)
        2.2.4 N2等温吸附-脱附线分析仪(BET)
        2.2.5 X射线光电子能谱(XPS)
        2.2.6 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis Diffuse Reflectance Spectrum)
        2.2.7 荧光光谱分析仪(PL spectra)
        2.2.8 红外光谱仪(FT-IR)
        2.2.9 光电流测试
    2.3 光解水制氢活性测试
第3章 超小量子点TiO₂ 的合成及其双功能光催化活性的研究
    3.1 引言
    3.2 催化剂材料的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 XRD图谱数据分析
        3.3.2 样品SEM & TEM数据分析
        3.3.3 比表面积(BET)数据分析
        3.3.4 样品材料的UV-Vis漫反射光谱分析
        3.3.5 红外光谱测试
        3.3.6 光电流(PEC)性能测试
        3.3.7 荧光图谱(PLS)分析
        3.3.8 光催化降解有机染料协同制氢性能研究
    3.4 本章小结
第4章 复合材料ultrasmall-TiO₂ / bulk-MoS₂ 的合成及其光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 催化剂材料的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 XRD表征
        4.3.2 样品材料的形貌分析
        4.3.3 材料的BET数据分析
        4.3.4 材料的光催化降解污染物协同产氢性能研究
    4.4 本章小结
第5章 复合材料TiO₂/few layer MoS₂的合成及其光催化性能研究
    5.1 引言
    5.2 催化剂材料的制备
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 XRD表征分析
        5.3.2 比表面积分析
        5.3.3 样品材料的形貌分析
        5.3.4 光催化分解水制氢活性研究
    5.4 本章小结
第6章 包覆性MoS₂-TiO₂复合材料的合成及其光催化性能研究
    6.1 引言
    6.2 催化剂材料的制备
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 XRD表征
        6.3.2 样品材料的形貌分析
        6.3.3 比表面积和孔结构分析
        6.3.4 材料的XPS数据分析
        6.3.5 材料的Raman图谱分析
        6.3.6 光催化分解水制氢性能研究
    6.4 制备复合材料的过程研究及光催化机理研究
    6.5 本章小结
第7章 总结与展望
参考文献
致谢
个人简历及研究成果



本文编号：3943038