钒酸铋基光阳极光电化学分解水性能及机理研究
发布时间：2021-03-10 18:49
钒酸铋（BiVO4）由于带隙窄（2.4-2.5 eV）,导带、价带位置适合（价带利于水氧化,导带接近于H2热力学析出电势）,被认为是光电化学（PEC）分解水中有前景的材料,但BiVO4基光阳极的光电流密度远低于其理论值,主要是由于高的载流子复合率和表面水氧化动力学差。本文针对其缺点进行复合改性,分别构建了FeOOH/rGO/BiVO4光阳极、FeOOH/Ag/BiVO4光阳极和FeOOH/Ag/rGO/BiVO4光阳极,研究其PEC分解水的性能及机理。具体研究内容如下:1、成功合成了FeOOH/rGO/BiVO4光阳极,其中还原氧化石墨烯（rGO）提高光吸收能力以及通过传输空穴来提高光生电子-空穴分离效率,FeOOH加速水氧化动力学。这种新型光阳极具有优异的PEC性能:光电流密度为3.25 mA cm-2（1.23 V vs.RHE）,比纯的BiVO4光阳极(0.99 mA cm-...
【文章来源】：暨南大学广东省 211工程院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 光催化和光电催化分解水原理
1.2.1 光催化分解水基本原理
1.2.2 光电催化分解水基本原理
1.3 光电化学（PEC）分解水中半导体材料的概述
1.3.1 半导体选择依据
1.3.2 常见的光阳极材料
4 基光阳极PEC性能的研究进展"> 1.4 提高BiVO4 基光阳极PEC性能的研究进展
1.5 本文研究思路
4 光阳极的PEC分解水性能"> 1.5.1 rGO作为空穴传输层增强BiVO4 光阳极的PEC分解水性能
4 光阳极PEC分解水性能"> 1.5.2 Ag纳米颗粒等离子体共振增强BiVO4 光阳极PEC分解水性能
4 光阳极PEC分解水性能"> 1.5.3 Ag纳米颗粒与rGO协同增强BiVO4 光阳极PEC分解水性能
1.6 本文的研究意义
第二章 实验部分
2.1 化学试剂与耗材
2.2 实验仪器
4 光阳极PEC分解水性能">第三章 rGO作为空穴传输层增强BiVO4 光阳极PEC分解水性能
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 光阳极的制备
3.2.2 光电化学性能测试
3.2.3 光阳极材料结构表征和分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 光阳极材料的形貌与结构分析
3.3.2 光阳极材料的光化学性能与光电化学性能分析
4 光阳极PEC分解水机理研究"> 3.4 FeOOH/rGO/BiVO4 光阳极PEC分解水机理研究
3.5 本章小结
4 光阳极PEC分解水性能">第四章 Ag纳米颗粒等离子体共振增强BiVO4 光阳极PEC分解水性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 BiOI电极的制备
4 光阳极制备"> 4.2.2 BiVO4 光阳极制备
4 光阳极制备"> 4.2.3 Ag/BiVO4 光阳极制备
4 光阳极制备"> 4.2.4 FeOOH/Ag/BiVO4 光阳极制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 光阳极材料的形貌与结构分析
4.3.2 光阳极材料的光化学性能与光电化学性能
4 光阳极PEC分解水机理研究"> 4.4 FeOOH/Ag/BiVO4 光阳极PEC分解水机理研究
4.5 本章小结
4 光阳极PEC分解水性能">第五章 Ag纳米颗粒与rGO协同增强BiVO4 光阳极PEC分解水性能
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 导电玻璃（FTO）处理
5.2.2 BiOI电极的制备
4 光阳极制备"> 5.2.3 BiVO4 光阳极制备
4 光阳极制备"> 5.2.4 rGO/BiVO4 光阳极制备
4 光阳极制备"> 5.2.5 Ag/rGO/BiVO4 光阳极制备
4 光阳极制备"> 5.2.6 FeOOH/Ag/rGO/BiVO4 光阳极制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 光阳极材料的形貌与结构分析
5.3.2 光阳极材料的光化学性能与光电化学性能
4 光阳极PEC分解水机理"> 5.4 FeOOH/Ag/rGO/BiVO4 光阳极PEC分解水机理
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
硕士期间发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于表面等离子体共振效应的Ag（Au）/半导体纳米复合光催化剂的研究进展[J]. 邵先坤,郝勇敢,刘同宣,胡路阳,王媛媛,李本侠. 化工进展. 2016(01)
[2]太阳能分解水制氢技术研究进展[J]. 王宝辉,吴红军,刘淑芝,盖翠萍. 化工进展. 2006(07)
[3]污水处理中光催化技术的研究现状及其发展趋势[J]. 崔玉民,范少华. 洛阳工学院学报. 2002(02)
硕士论文
[1]可见光响应钒酸铋制备及光催化性能研究[D]. 李丹.哈尔滨理工大学 2015
本文编号：3075107
【文章来源】：暨南大学广东省 211工程院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 光催化和光电催化分解水原理
1.2.1 光催化分解水基本原理
1.2.2 光电催化分解水基本原理
1.3 光电化学（PEC）分解水中半导体材料的概述
1.3.1 半导体选择依据
1.3.2 常见的光阳极材料
4 基光阳极PEC性能的研究进展"> 1.4 提高BiVO4 基光阳极PEC性能的研究进展
1.5 本文研究思路
4 光阳极的PEC分解水性能"> 1.5.1 rGO作为空穴传输层增强BiVO4 光阳极的PEC分解水性能
4 光阳极PEC分解水性能"> 1.5.2 Ag纳米颗粒等离子体共振增强BiVO4 光阳极PEC分解水性能
4 光阳极PEC分解水性能"> 1.5.3 Ag纳米颗粒与rGO协同增强BiVO4 光阳极PEC分解水性能
1.6 本文的研究意义
第二章 实验部分
2.1 化学试剂与耗材
2.2 实验仪器
4 光阳极PEC分解水性能">第三章 rGO作为空穴传输层增强BiVO4 光阳极PEC分解水性能
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 光阳极的制备
3.2.2 光电化学性能测试
3.2.3 光阳极材料结构表征和分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 光阳极材料的形貌与结构分析
3.3.2 光阳极材料的光化学性能与光电化学性能分析
4 光阳极PEC分解水机理研究"> 3.4 FeOOH/rGO/BiVO4 光阳极PEC分解水机理研究
3.5 本章小结
4 光阳极PEC分解水性能">第四章 Ag纳米颗粒等离子体共振增强BiVO4 光阳极PEC分解水性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 BiOI电极的制备
4 光阳极制备"> 4.2.2 BiVO4 光阳极制备
4 光阳极制备"> 4.2.3 Ag/BiVO4 光阳极制备
4 光阳极制备"> 4.2.4 FeOOH/Ag/BiVO4 光阳极制备
4.3 结果与讨论
4.3.1 光阳极材料的形貌与结构分析
4.3.2 光阳极材料的光化学性能与光电化学性能
4 光阳极PEC分解水机理研究"> 4.4 FeOOH/Ag/BiVO4 光阳极PEC分解水机理研究
4.5 本章小结
4 光阳极PEC分解水性能">第五章 Ag纳米颗粒与rGO协同增强BiVO4 光阳极PEC分解水性能
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 导电玻璃（FTO）处理
5.2.2 BiOI电极的制备
4 光阳极制备"> 5.2.3 BiVO4 光阳极制备
4 光阳极制备"> 5.2.4 rGO/BiVO4 光阳极制备
4 光阳极制备"> 5.2.5 Ag/rGO/BiVO4 光阳极制备
4 光阳极制备"> 5.2.6 FeOOH/Ag/rGO/BiVO4 光阳极制备
5.3 结果与讨论
5.3.1 光阳极材料的形貌与结构分析
5.3.2 光阳极材料的光化学性能与光电化学性能
4 光阳极PEC分解水机理"> 5.4 FeOOH/Ag/rGO/BiVO4 光阳极PEC分解水机理
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
硕士期间发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于表面等离子体共振效应的Ag（Au）/半导体纳米复合光催化剂的研究进展[J]. 邵先坤,郝勇敢,刘同宣,胡路阳,王媛媛,李本侠. 化工进展. 2016(01)
[2]太阳能分解水制氢技术研究进展[J]. 王宝辉,吴红军,刘淑芝,盖翠萍. 化工进展. 2006(07)
[3]污水处理中光催化技术的研究现状及其发展趋势[J]. 崔玉民,范少华. 洛阳工学院学报. 2002(02)
硕士论文
[1]可见光响应钒酸铋制备及光催化性能研究[D]. 李丹.哈尔滨理工大学 2015
本文编号：3075107
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huagong/3075107.html