化石能源過度開采導(dǎo)致環(huán)境破壞加劇已經(jīng)引起當(dāng)今世界廣泛關(guān)注,利用光電技術(shù)將二氧化碳（CO₂）轉(zhuǎn)化為低碳燃料是近些年的研究熱點。二氧化錫（SnO₂）半導(dǎo)體氧化物材料具有導(dǎo)電性好、催化活性高、電子遷移速率快及廉價易得等優(yōu)點,在CO₂光電催化領(lǐng)域頗具優(yōu)勢。然而SnO₂的帶隙較寬為3.6 eV,只能利用太陽光中的部分紫外光,能量利用效率低。近年來,報道發(fā)現(xiàn)可以通過元素?fù)诫s和半導(dǎo)體復(fù)合來調(diào)節(jié)半導(dǎo)體氧化物帶隙。根據(jù)以上思路,本文采用這兩種手段對SnO₂進(jìn)行改性,從而改善其光電性能,拓寬其在CO₂轉(zhuǎn)化方面的應(yīng)用。本論文以SnO₂為主,主要通過水熱法合成Cu摻雜SnO₂,Cu,S共摻雜SnO₂,MoS₂負(fù)載SnO₂改性材料用于光電催化還原CO₂制甲酸（HCOOH）,考察了各種復(fù)合材料的物理和化學(xué)性質(zhì),并優(yōu)選出最佳摻雜比例,探討了光電催化CO

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 CO₂光電轉(zhuǎn)化
        1.2.1 電催化還原CO2

        1.2.2 光催化還原CO₂

        1.2.3 CO₂還原的優(yōu)勢與存在的問題
    1.3 CO₂還原半導(dǎo)體光電材料改性方法
        1.3.1 能帶結(jié)構(gòu)調(diào)控
        1.3.2 孔隙結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)
        1.3.3 表面空位調(diào)控
        1.3.4 暴露面調(diào)控
        1.3.5 助催化劑
        1.3.6 Z型結(jié)構(gòu)設(shè)計
    1.4 陰極材料研究進(jìn)展
        1.4.1 常見陰極材料
        1.4.2 SnO₂研究進(jìn)展
    1.5 本課題研究思路和內(nèi)容
        1.5.1 本課題的研究思路
        1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 Cu摻雜SnO₂陰極材料的制備及電催化還原CO₂制HCOOH
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑與儀器
        2.2.2 Cu摻雜SnO₂陰極材料制備
        2.2.3 Cu摻雜SnO₂電極制備
        2.2.4 電化學(xué)性能測試及產(chǎn)率計算
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 物理結(jié)構(gòu)表征
        2.3.2 電化學(xué)性能測試
        2.3.3 穩(wěn)定性、選擇性及機(jī)理分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 Cu,S共摻雜SnO₂材料的制備及低過電位電催化還原CO₂制HCOOH
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑與儀器
        3.2.2 Cu,S共摻雜SnO₂材料的制備
        3.2.3 Cu,S共摻雜SnO₂電極制備
        3.2.4 電化學(xué)性能測試及產(chǎn)率計算
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 物理結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 電化學(xué)性能測試
        3.3.3 穩(wěn)定性、產(chǎn)物選擇性及機(jī)理分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 MoS₂負(fù)載納米SnO₂顆粒光輔助電催化還原CO₂制HCOOH
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 試劑與儀器
        4.2.2 MoS₂負(fù)載納米SnO₂顆粒材料制備(MS/SON)
        4.2.3 MS/SON電極制備
        4.2.4 光電性能測試及產(chǎn)率計算
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 物理結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 光電化學(xué)性能測試
        4.3.3 選擇性及機(jī)理分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)及展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 論文創(chuàng)新點
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間科研成果



本文編號：4056867

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