| 中文摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 文献综述 | 第11-27页 |
| 1.1 太阳能利用与转化的方法 | 第11-13页 |
| 1.1.1 光能?热能转化 | 第11-12页 |
| 1.1.2 光能?电能转化 | 第12页 |
| 1.1.3 光能?化学能转化 | 第12-13页 |
| 1.2 光催化水分解制氢的基本原理 | 第13页 |
| 1.3 光催化水分解制氢的不同体系 | 第13-15页 |
| 1.3.1 非均相催化体系 | 第14-15页 |
| 1.3.2 光电化学池体系 | 第15页 |
| 1.4 光催化水分解制氢催化剂 | 第15-24页 |
| 1.4.1 无机半导体催化剂催化光解水制氢反应过程 | 第15-16页 |
| 1.4.2 高效光解水半导体催化剂的基本要求 | 第16-18页 |
| 1.4.3 常见光解水半导体催化剂 | 第18-24页 |
| 1.5 光解水半导体催化剂性能提升的方法 | 第24-26页 |
| 1.6 本论文研究工作设想 | 第26-27页 |
| 第二章 实验方法 | 第27-33页 |
| 2.1 实验试剂 | 第27-28页 |
| 2.2 基本表征方法 | 第28-30页 |
| 2.2.1 场发射扫描电子显微镜（SEM） | 第28页 |
| 2.2.2 场发射透射电子显微镜（TEM） | 第28-29页 |
| 2.2.3 X射线衍射分析（XRD） | 第29页 |
| 2.2.4 X射线光电子能谱（XPS） | 第29页 |
| 2.2.5 紫外?可见光谱（UV?Vis） | 第29页 |
| 2.2.6 光致发光光谱（PL） | 第29页 |
| 2.2.7 椭偏仪 | 第29-30页 |
| 2.3 光电阳极性能表征 | 第30-33页 |
| 2.3.1 电流密度?电压曲线（I?V曲线） | 第30-31页 |
| 2.3.2 光电流密度?时间曲线（I?t曲线） | 第31页 |
| 2.3.3 施加电压光?电转化效率（ABPE） | 第31-32页 |
| 2.3.4 光?电转化效率（IPCE） | 第32页 |
| 2.3.5 电化学阻抗谱（EIS） | 第32页 |
| 2.3.6 莫特?肖特基曲线（M?S曲线） | 第32-33页 |
| 第三章 氮化钽纳米管阵列光电阳极载流子传导性能的增强 | 第33-65页 |
| 3.1 一维纳米阵列结构光催化电极材料在光解水制氢中的优势 | 第33-34页 |
| 3.2 一维氮化钽纳米阵列结构光催化电极材料的研究 | 第34-37页 |
| 3.3 氮化钽纳米管阵列电极制备的传统方法 | 第37-38页 |
| 3.4 本研究采用的氮化钽纳米管阵列电极制备方法 | 第38-39页 |
| 3.5 氮化钽纳米管阵列光电阳极制备方法改进的研究 | 第39-51页 |
| 3.5.1 氧化钽纳米管阵列常规制备方法 | 第39-40页 |
| 3.5.2 氧化钽纳米管阵列与基底连接性能的提高 | 第40-41页 |
| 3.5.3 氧化钽纳米管阵列规整度的提高 | 第41页 |
| 3.5.4 氧化钽纳米管阵制备温度的影响 | 第41-43页 |
| 3.5.5 氧化钽纳米管阵的物理性质表征 | 第43-45页 |
| 3.5.6 氮化处理制备氮化钽纳米管阵列的方法 | 第45-48页 |
| 3.5.7 氮化钽纳米管阵列电极光电催化水分解性能 | 第48-50页 |
| 3.5.8 氮化钽纳米管阵列电极制备方法改进小结 | 第50-51页 |
| 3.6 阳极氧化时间对氮化钽纳米管阵列电极载流子传导性能的影响 | 第51-58页 |
| 3.6.1 阳极氧化时间对氮化钽纳米管阵列光电催化水分解性能的影响 | 第51-52页 |
| 3.6.2 阳极氧化时间对氮化钽纳米管阵列形貌的影响 | 第52-55页 |
| 3.6.3 阳极氧化时间与氮化钽纳米管阵列电极载流子传导性能的关系 | 第55-58页 |
| 3.7 阳极氧化电压对氮化钽纳米管阵列电极载流子传导性能的影响 | 第58-61页 |
| 3.7.1 阳极氧化电压对氮化钽纳米管阵列光电催化水分解性能的影响 | 第58-59页 |
| 3.7.2 阳极氧化电压与氮化钽纳米管阵列电极载流子传导性能的关系 | 第59-61页 |
| 3.8 助催化剂对高载流子传导性能氮化钽纳米管阵列电极的作用 | 第61-63页 |
| 3.9 讨论与小结 | 第63-65页 |
| 第四章 氮化钽薄膜光电阳极表面态的消除 | 第65-77页 |
| 4.1 光电阳极过电势及表面态的影响 | 第65-67页 |
| 4.2 氮化钽薄膜光电阳极的制备及原子层沉积二氧化钛薄膜的方法 | 第67-68页 |
| 4.2.1 氮化钽薄膜光电阳极的制备 | 第67-68页 |
| 4.2.2 原子层沉积二氧化钛薄膜的方法 | 第68页 |
| 4.3 二氧化钛薄膜对氮化钽薄膜光电阳极表面态的消除作用 | 第68-76页 |
| 4.3.1 氮化钽薄膜光电催化阳极的形貌表征 | 第68-69页 |
| 4.3.2 氮化钽薄膜光电催化阳极的过电势 | 第69-70页 |
| 4.3.3 原子层沉积二氧化钛薄膜的厚度 | 第70-71页 |
| 4.3.4 二氧化钛?氮化钽薄膜光电催化阳极的物化性质表征 | 第71-73页 |
| 4.3.5 二氧化钛?氮化钽薄膜光电催化阳极的活性 | 第73-75页 |
| 4.3.6 二氧化钛对氮化钽薄膜光电催化阳极表面态的消除作用 | 第75-76页 |
| 4.4 讨论与小结 | 第76-77页 |
| 第五章 碳纳米点与四氧化三钴对三氧化二铁光电阳极材料的协同助催化作用 | 第77-95页 |
| 5.1 助催化剂对半导体光催化剂载流子利用效率的提高作用 | 第77-79页 |
| 5.2 三氧化二铁光电催化阳极以及助催化剂的制备方法 | 第79-80页 |
| 5.2.1 具有类珊瑚形貌三氧化二铁光电阳极的制备 | 第79页 |
| 5.2.2 碳纳米点助催化剂的制备与上载 | 第79-80页 |
| 5.2.3 四氧化三钴助催化剂的上载 | 第80页 |
| 5.3 碳纳米点与四氧化三钴协同助催化作用 | 第80-92页 |
| 5.3.1 三氧化二铁光电阳极的形貌表征 | 第80-83页 |
| 5.3.2 三氧化二铁光电阳极的物化性质表征 | 第83-85页 |
| 5.3.3 三氧化二铁光电阳极的活性 | 第85-88页 |
| 5.3.4 碳纳米点与四氧化三钴协同助催化作用机理的研究 | 第88-92页 |
| 5.4 讨论与小结 | 第92-95页 |
| 第六章 结论与展望 | 第95-99页 |
| 6.1 结论 | 第95-96页 |
| 6.2 本论文创新点 | 第96-97页 |
| 6.3 展望 | 第97-99页 |
| 参考文献 | 第99-111页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第111-117页 |
| 致谢 | 第117-119页 |
