| 摘要 | 第5-7页 |
| abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第13-34页 |
| 1.1 研究背景 | 第13-14页 |
| 1.2 TiO_2的晶体结构 | 第14-16页 |
| 1.3 TiO_2的光催化机理 | 第16-19页 |
| 1.4 影响光催化剂分解水产氢量子效率的主要因素 | 第19-20页 |
| 1.4.1 光的吸收能力 | 第19页 |
| 1.4.2 光生电子-空穴对的分离和传输 | 第19-20页 |
| 1.4.3 价带和导带电位 | 第20页 |
| 1.4.4 表面催化能力 | 第20页 |
| 1.5 TiO_2光催化剂的改性 | 第20-32页 |
| 1.5.1 催化剂尺寸和形貌调控 | 第22页 |
| 1.5.2 晶面调控 | 第22-23页 |
| 1.5.3 离子掺杂 | 第23-25页 |
| 1.5.4 异质结的构建 | 第25-28页 |
| 1.5.5 缺陷调控 | 第28-29页 |
| 1.5.6 构筑Z型光催化剂 | 第29-31页 |
| 1.5.7 单原子催化 | 第31-32页 |
| 1.6 研究意义和研究内容 | 第32-34页 |
| 第2章 实验试剂及表征方法 | 第34-41页 |
| 2.1 实验试剂及仪器 | 第34-36页 |
| 2.1.1 原料与试剂 | 第34页 |
| 2.1.2 仪器设备 | 第34-36页 |
| 2.2 材料制备方法 | 第36页 |
| 2.3 材料表征与性能测试 | 第36-39页 |
| 2.3.1 X射线衍射 | 第36-37页 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜 | 第37页 |
| 2.3.3 透射电子显微镜 | 第37页 |
| 2.3.4 Zeta电位测试 | 第37页 |
| 2.3.5 紫外-可见吸收光谱 | 第37页 |
| 2.3.6 电子顺磁共振谱 | 第37-38页 |
| 2.3.7 拉曼光谱 | 第38页 |
| 2.3.8 傅立叶变换红外光谱 | 第38页 |
| 2.3.9 光致发光光谱 | 第38页 |
| 2.3.10 X射线光电子能谱 | 第38-39页 |
| 2.3.11 热重分析 | 第39页 |
| 2.3.12 比表面积及孔隙测试 | 第39页 |
| 2.3.13 光电化学测试 | 第39页 |
| 2.4 光解水制氢性能测试 | 第39-40页 |
| 2.5 本章小结 | 第40-41页 |
| 第3章 Ti-C键连接界面的TiO_2-C纳米棒的构筑及其光解水制氢性能研究 | 第41-57页 |
| 3.1 引言 | 第41-42页 |
| 3.2 材料的制备 | 第42-43页 |
| 3.2.1 TiO_2纳米棒的制备 | 第42-43页 |
| 3.2.2 TiO_2-C和TiO_2/C纳米棒的制备 | 第43页 |
| 3.3 结果和讨论 | 第43-56页 |
| 3.3.1 TiO_2-C和TiO_2/C纳米棒的组成与结构表征 | 第43-49页 |
| 3.3.2 光生载流子的分离和传输 | 第49-52页 |
| 3.3.3 TiO_2-C和TiO_2/C纳米棒的光吸收和能带结构 | 第52-55页 |
| 3.3.4 TiO_2-C和TiO_2/C纳米棒的光解水制氢性能 | 第55-56页 |
| 3.4 本章小结 | 第56-57页 |
| 第4章 高浓度Ti~(3+)掺杂的TiO_2/C/Pt纳米棒的制备及其光解水制氢性能研究 | 第57-71页 |
| 4.1 引言 | 第57-58页 |
| 4.2 材料的制备 | 第58页 |
| 4.2.1 TiO_2/C纳米棒的制备 | 第58页 |
| 4.2.2 Ti~(3+)掺杂TiO_2/C纳米棒的制备 | 第58页 |
| 4.2.3 TiO_2/C/Pt纳米棒的制备 | 第58页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第58-70页 |
| 4.3.1 TiO_2/C与Ti~(3+)掺杂TiO_2/C纳米棒的组成与结构表征 | 第58-65页 |
| 4.3.2 光生载流子的分离和传输 | 第65-67页 |
| 4.3.3 TiO_2/C与Ti~(3+)掺杂TiO_2/C纳米棒的光吸收和能带结构 | 第67-68页 |
| 4.3.4 TiO_2/C与Ti~(3+)掺杂TiO_2/C纳米棒的光解水制氢性能 | 第68-70页 |
| 4.4 本章小结 | 第70-71页 |
| 第5章 F定向掺杂与蚀刻{001}晶面的TiO_2及其光解水制氢性能研究 | 第71-87页 |
| 5.1 引言 | 第71-73页 |
| 5.2 材料制备 | 第73页 |
| 5.2.1 暴露{001}晶面的TiO_2纳米片的制备 | 第73页 |
| 5.2.2 F-TiO_2纳米片的制备 | 第73页 |
| 5.3 结果和讨论 | 第73-86页 |
| 5.3.1 F在{001}晶面定向掺杂与蚀刻的TiO_2纳米片的组成与结构表征 | 第73-79页 |
| 5.3.2 F-TiO_2的载流子的分离和传输 | 第79-83页 |
| 5.3.3 F-TiO_2的光吸收及能带结构 | 第83-85页 |
| 5.3.4 TiO_2和F-TiO_2纳米片的光解水制氢性能 | 第85-86页 |
| 5.4 本章小结 | 第86-87页 |
| 第6章 二维TiO_2{001}/g-C_3N_4异质结的制备及其光解水制氢性能研究 | 第87-104页 |
| 6.1 引言 | 第87-88页 |
| 6.2 材料的制备 | 第88-89页 |
| 6.2.1 暴露{001}晶面的TiO_2纳米片的制备 | 第88-89页 |
| 6.2.2 块体g-C_3N_4的制备 | 第89页 |
| 6.2.3 TiO_2/g-C_3N_4异质结的制备 | 第89页 |
| 6.2.4 g-C_3N_4纳米层的制备 | 第89页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第89-103页 |
| 6.3.1 TiO_2/g-C_3N_4异质结的结构表征 | 第89-95页 |
| 6.3.2 TiO_2/g-C_3N_4异质结载流子的分离和传输 | 第95-99页 |
| 6.3.3 TiO_2/g-C_3N_4异质结的光吸收与能带结构 | 第99-102页 |
| 6.3.4 TiO_2/g-C_3N_4异质结的光解水制氢性能 | 第102-103页 |
| 6.4 本章小结 | 第103-104页 |
| 结论 | 第104-106页 |
| 论文的创新点 | 第106-107页 |
| 参考文献 | 第107-131页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第131-132页 |
| 致谢 | 第132页 |
