| 摘要 | 第10-12页 |
| 英文摘要 | 第12-14页 |
| 第一章 绪论 | 第15-40页 |
| 1.1 引言 | 第15页 |
| 1.2 能源现状和氢能源的研究 | 第15-17页 |
| 1.3 氢气的制备方法 | 第17-19页 |
| 1.3.1 矿物燃料制取氢气 | 第17页 |
| 1.3.2 甲烷催化热分解制取氢气 | 第17-18页 |
| 1.3.3 生物制取氢气 | 第18页 |
| 1.3.4 通过可再生能源来制取氢气 | 第18-19页 |
| 1.4 太阳能光解水制氢 | 第19-26页 |
| 1.4.1 太阳能光解水制氢装置 | 第19-21页 |
| 1.4.2 太阳能光解水制氢的原理 | 第21-22页 |
| 1.4.3 太阳能光解水制氢中半导体光催化剂电极的研究概况 | 第22-24页 |
| 1.4.4 半导体电极的光催化机理 | 第24-25页 |
| 1.4.5 半导体光催化剂的改性研究概述 | 第25-26页 |
| 1.5 α-Fe_2O_3和石墨相氮化碳(g-C_3N_4)光解水制氢中的研究概况 | 第26-38页 |
| 1.5.1 α-Fe_2O_3的简介 | 第26页 |
| 1.5.2 纳米结构的α-Fe_2O_3光阳极材料 | 第26-27页 |
| 1.5.3 α-Fe_2O_3的制备方法研究 | 第27-32页 |
| 1.5.3.1 大气压下化学气相沉积法(APCVD) | 第27页 |
| 1.5.3.2 溶胶-凝胶法(Sol-Gel) | 第27-28页 |
| 1.5.3.3 喷雾热解法(SP)和超声喷雾热解法(USP) | 第28-29页 |
| 1.5.3.4 原子层沉积法(ALD) | 第29-30页 |
| 1.5.3.5 磁控溅射法 | 第30页 |
| 1.5.3.6 阳极氧化 | 第30-31页 |
| 1.5.3.7 水热法 | 第31页 |
| 1.5.3.8 激光烧蚀法(LAL) | 第31-32页 |
| 1.5.3.9 电化学沉积法 | 第32页 |
| 1.5.4 氮化碳(C_3N_4)简介 | 第32-33页 |
| 1.5.5 石墨相氮化碳(g-C_3N_4)结构简介 | 第33-34页 |
| 1.5.6 石墨相氮化碳(g-C_3N_4)性质简介 | 第34-35页 |
| 1.5.7 石墨相氮化碳(g-C_3N_4)的制备方法 | 第35-38页 |
| 1.5.7.1 非金属的掺杂石墨相氮化碳(g-C_3N_4) | 第35-36页 |
| 1.5.7.2 石墨相氮化碳(g-C_3N_4)的质子化 | 第36-37页 |
| 1.5.7.3 石墨相氮化碳(g-C_3N_4)的金属掺杂 | 第37页 |
| 1.5.7.4 石墨相氮化碳(g-C_3N_4)与其它半导体催化剂的复合材料 | 第37-38页 |
| 1.6 本论文的研究目的及意义 | 第38-40页 |
| 第二章 氧化铁(α-Fe_2O_3)薄膜的制备及其光电化学性能的研究 | 第40-58页 |
| 2.1 引言 | 第40-41页 |
| 2.2 实验部分 | 第41-43页 |
| 2.2.1 仪器 | 第41页 |
| 2.2.2 实验试剂 | 第41-42页 |
| 2.2.3 表征分析手段 | 第42页 |
| 2.2.4 电化学沉积法制备氧化铁薄膜 | 第42-43页 |
| 2.3 实验结果与讨论 | 第43-57页 |
| 2.3.1 SEM (扫描电镜) 图谱分析 | 第43-44页 |
| 2.3.2 XRD (X射线衍射) 图分析 | 第44-45页 |
| 2.3.3 拉曼光谱(Raman spectra)分析 | 第45页 |
| 2.3.4 XPS (X光电子能谱)分析 | 第45-48页 |
| 2.3.5 禁带谱图 | 第48-49页 |
| 2.3.6 荧光光谱 | 第49-50页 |
| 2.3.7 时间相关单光子计数 | 第50页 |
| 2.3.8 样品的光电流响应 | 第50-53页 |
| 2.3.9 沉积时间和加热速率对光电流的影响 | 第53-54页 |
| 2.3.10 Mott–Schottky曲线和(EIS)电化学阻抗的分析 | 第54-56页 |
| 2.3.11 样品的光电流响应 | 第56-57页 |
| 2.4 本章小结 | 第57-58页 |
| 第三章 石墨相氮化碳(g-C_3N_4)薄膜的制备及其光电化学性能的研究 | 第58-70页 |
| 3.1 引言 | 第58-59页 |
| 3.2 实验部分 | 第59-63页 |
| 3.2.1 实验仪器 | 第59页 |
| 3.2.2 实验试剂 | 第59-60页 |
| 3.2.3 表征分析手段 | 第60页 |
| 3.2.4 石墨相氮化碳薄膜(g-C_3N_4)的制备 | 第60-61页 |
| 3.2.5 在二氧化钛种子层上生长的石墨相氮化碳 (g-C_3N_4) 的复合物(Ti O_2/g-C_3N_4)薄膜的制备 | 第61-62页 |
| 3.2.6 在二氧化钛种子层上生长的金纳米棒掺杂石墨相氮化碳(g-C_3N_4)的复合物(Ti O_2/Au/g-C_3N_4)薄膜的制备 | 第62-63页 |
| 3.3 实验结果与讨论 | 第63-68页 |
| 3.3.1 SEM (扫描电镜)图谱分析 | 第63-64页 |
| 3.3.2 复合物(CMp)的XRD (X射线衍射)分析 | 第64页 |
| 3.3.3 XRD (X射线衍射)分析 | 第64-66页 |
| 3.3.4 样品的光电流响应 | 第66-68页 |
| 3.3.5 电化学阻抗(EIS)的分析 | 第68页 |
| 3.4 本章小结 | 第68-70页 |
| 第四章 石墨相氮化碳复合半导体薄膜的制备及其光电化学性能的研究 | 第70-81页 |
| 4.1 引言 | 第70页 |
| 4.2 实验部分 | 第70-73页 |
| 4.2.1 实验仪器 | 第70-71页 |
| 4.2.2 实验试剂 | 第71页 |
| 4.2.3 表征分析手段 | 第71-72页 |
| 4.2.4 g-C_3N_4/TiO_2NWs薄膜的制备 | 第72页 |
| 4.2.5 Au/g-C_3N_4/TiO_2NWs薄膜的制备 | 第72-73页 |
| 4.3 实验结果与讨论 | 第73-79页 |
| 4.3.1 SEM (扫描电镜) 图谱分析 | 第73页 |
| 4.3.2 XRD (X射线衍射)分析 | 第73-74页 |
| 4.3.3 样品的光电流响应 | 第74-77页 |
| 4.3.4 电化学阻抗(EIS)的分析 | 第77-78页 |
| 4.3.5 样品的能带分析图 | 第78-79页 |
| 4.3.6 复合半导体催化剂的光解水制氢机理图 | 第79页 |
| 4.4 本章小结 | 第79-81页 |
| 参考文献 | 第81-94页 |
| 硕士期间发表的论文 | 第94-95页 |
| 致谢 | 第95页 |
