超薄In 2 O 3 纳米片的制备、改性及其光电化学性能研究
发布时间：2024-04-21 06:17
In2O3半导体拥有透光率高、电阻率小、催化活性高等独特性质,在众多领域中有着广泛的应用。作为光电化学(PEC)分解水的材料,虽然In2O3的能带边缘位置跨越水的氧化和还原电位,完全满足水被直接分解的带隙要求,但由于自身的直接带隙较宽(3.553.75 eV),对可见光的吸收能力差,因而严重制约了其在PEC分解水的应用。众所周知,纳米材料的性质非常依赖其形貌和尺寸。因此,制备出可控形貌和尺寸的纳米结构的In2O3就显得极为重要。超薄二维纳米材料拥有比表面积大、电子结构独特以及载流子迁移率高等特点,使其在PEC分解水领域有着广泛的应用。基于此,本文制备出了可控形貌的超薄In2O3纳米片(UINS),并对其进行改性。主要研究内容如下:(1)采用溶胶-凝胶法制备出了一种全新的In2O3前驱物,然后通过空气热处理得到UINS。通过一系列的表征对UINS的结...
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略语表
第一章 绪论
1 能源危机与解决方案
1.1 能源危机
1.2 解决方案
2 氢能与光电化学池分解水
2.1 氢能
2.1.1 氢能的概述
2.1.2 氢气的制备
2.2 光电化学池分解水基本原理
3 二维纳米材料
4 氧化铟材料的概述
4.1 氧化铟的结构与性质
4.2 氧化铟的制备及其在光电化学池水分解中的应用
4.2.1 气相法
4.2.2 液相法
4.3 氧化铟光阳极的优化
5 立题依据和研究内容
第二章 超薄In2O3纳米片的制备及其光电化学性能研究
1 引言
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
2.2 实验方法
2.2.1 超薄氧化铟纳米片的制备
2.2.2 氧化铟光阳极的制备
2.3 材料的表征
2.4 电化学分析
3 结果与讨论
3.1 氢氧化钠浓度的影响(煅烧前)
3.1.1 TEM表征
3.1.2 XRD表征
3.2 氢氧化钠浓度的影响(煅烧后)
3.2.1 TEM表征
3.2.2 XRD表征
3.2.3 光电化学性能测试
3.2.3.1 光电流测试
3.2.3.2 阻抗测试
3.3 热重分析
3.4 煅烧温度的影响
3.4.1 TEM表征
3.4.2 XRD表征
3.4.3 XPS表征
3.4.4 BET表征
3.4.5 FT-IR表征
3.4.6 Raman表征
3.4.7 DRS表征
3.4.8 PL表征
3.4.9 光电化学性能测试
3.4.9.1 光电流测试
3.4.9.2 样品稳定性测试
4 本章小结
第三章 超薄In2O3纳米片的改性及其光电化学性能研究
1 引言
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
2.2 实验方法
2.2.1 氧化铟前驱物的制备
2.2.2 氧化铟/石墨烯复合材料的制备
2.2.3 氧化铟/石墨烯复合材料光阳极的制备
2.3 材料的表征
2.4 电化学分析
3 结果与讨论
3.1 TEM表征
3.2 XRD表征
3.3 XPS表征
3.4 BET表征
3.5 FT-IR表征
3.6 Raman表征
3.7 DRS表征
3.8 PL表征
3.9 光电化学性能测试
3.9.1 光电流测试
3.9.2 样品稳定性测试
3.9.3 阻抗测试
4 本章小结
总结与展望
1 总结
2 展望
参考文献
致谢
本文编号：3960534
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略语表
第一章 绪论
1 能源危机与解决方案
1.1 能源危机
1.2 解决方案
2 氢能与光电化学池分解水
2.1 氢能
2.1.1 氢能的概述
2.1.2 氢气的制备
2.2 光电化学池分解水基本原理
3 二维纳米材料
4 氧化铟材料的概述
4.1 氧化铟的结构与性质
4.2 氧化铟的制备及其在光电化学池水分解中的应用
4.2.1 气相法
4.2.2 液相法
4.3 氧化铟光阳极的优化
5 立题依据和研究内容
第二章 超薄In2O3纳米片的制备及其光电化学性能研究
1 引言
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
2.2 实验方法
2.2.1 超薄氧化铟纳米片的制备
2.2.2 氧化铟光阳极的制备
2.3 材料的表征
2.4 电化学分析
3 结果与讨论
3.1 氢氧化钠浓度的影响(煅烧前)
3.1.1 TEM表征
3.1.2 XRD表征
3.2 氢氧化钠浓度的影响(煅烧后)
3.2.1 TEM表征
3.2.2 XRD表征
3.2.3 光电化学性能测试
3.2.3.1 光电流测试
3.2.3.2 阻抗测试
3.3 热重分析
3.4 煅烧温度的影响
3.4.1 TEM表征
3.4.2 XRD表征
3.4.3 XPS表征
3.4.4 BET表征
3.4.5 FT-IR表征
3.4.6 Raman表征
3.4.7 DRS表征
3.4.8 PL表征
3.4.9 光电化学性能测试
3.4.9.1 光电流测试
3.4.9.2 样品稳定性测试
4 本章小结
第三章 超薄In2O3纳米片的改性及其光电化学性能研究
1 引言
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
2.2 实验方法
2.2.1 氧化铟前驱物的制备
2.2.2 氧化铟/石墨烯复合材料的制备
2.2.3 氧化铟/石墨烯复合材料光阳极的制备
2.3 材料的表征
2.4 电化学分析
3 结果与讨论
3.1 TEM表征
3.2 XRD表征
3.3 XPS表征
3.4 BET表征
3.5 FT-IR表征
3.6 Raman表征
3.7 DRS表征
3.8 PL表征
3.9 光电化学性能测试
3.9.1 光电流测试
3.9.2 样品稳定性测试
3.9.3 阻抗测试
4 本章小结
总结与展望
1 总结
2 展望
参考文献
致谢
本文编号：3960534
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