| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第23-41页 |
| 1.1 光催化的背景 | 第23-24页 |
| 1.1.1 光催化现象的发现 | 第23页 |
| 1.1.2 能源危机带来的光催化发展机遇 | 第23-24页 |
| 1.2 光催化水解制氢反应 | 第24-29页 |
| 1.2.1 光解水制氢的基本原理 | 第25-26页 |
| 1.2.2 光催化分解水制氢的过程 | 第26-27页 |
| 1.2.3 光催化分解水的热力学 | 第27页 |
| 1.2.4 光催化分解水的动力学 | 第27-28页 |
| 1.2.5 光催化剂和光催化反应 | 第28页 |
| 1.2.6 能带结构、光生电子、光生空穴及复合中心 | 第28-29页 |
| 1.3 提高光催化剂分解水制氢效率的途径 | 第29-32页 |
| 1.3.1 助催化剂 | 第29-30页 |
| 1.3.2 半导体复合 | 第30-31页 |
| 1.3.3 上转光剂复合 | 第31页 |
| 1.3.4 过渡金属离子掺杂 | 第31-32页 |
| 1.3.5 非金属离子掺杂 | 第32页 |
| 1.3.6 添加牺牲剂 | 第32页 |
| 1.4 粉体光催化剂分解水制氢 | 第32-35页 |
| 1.4.1 氮化物和氮氧化物 | 第33页 |
| 1.4.2 金属氧酸盐 | 第33-35页 |
| 1.5 光解水制氢的影响因素 | 第35-37页 |
| 1.5.1 光源与光的强度 | 第35-36页 |
| 1.5.2 污染水浓度和温度 | 第36页 |
| 1.5.3 pH值 | 第36-37页 |
| 1.5.4 其它影响因素 | 第37页 |
| 1.6 光解水制氢与光电催化制氢 | 第37-39页 |
| 1.6.1 光催化分解水制氢性能评价 | 第37-38页 |
| 1.6.2 光电催化制氢的主要影响因素 | 第38-39页 |
| 1.6.2.1 光阳极 | 第38页 |
| 1.6.2.2 电池结构 | 第38-39页 |
| 1.6.2.3 电解液 | 第39页 |
| 1.7 本文的研究思路及工作 | 第39-41页 |
| 第2章 Er:YAG/MoSe_2-KTaO_3复合物的制备及其光催化水解制氢活性的研究 | 第41-62页 |
| 2.1 引言 | 第41页 |
| 2.2 实验部分 | 第41-46页 |
| 2.2.1 实验试剂 | 第41-42页 |
| 2.2.2 仪器设备 | 第42-44页 |
| 2.2.3 实验方法 | 第44-46页 |
| 2.2.3.1 上转光剂(Er:YAG)的制备 | 第44页 |
| 2.2.3.2 钽酸钾(KTaO_3)纳米材料的合成 | 第44页 |
| 2.2.3.3 助催剂MoSe_2纳米颗粒的制备 | 第44页 |
| 2.2.3.4 Er:YAG/MoSe_2-KTaO_3复合物的制备 | 第44-45页 |
| 2.2.3.5 光催化分解水产氢的实验 | 第45页 |
| 2.2.3.6 样品表征 | 第45-46页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第46-61页 |
| 2.3.1 Er:YAG, KTaO_3, MoSe_2, MoSe_2/KTaO_3和Er:YAG/MoSe_2-KTaO_3的XRD表征分析 | 第46-48页 |
| 2.3.2 Er:YAG,KTaO_3,MoSe_2/KTaO_3和Er:YAG/MoSe_2-KTaO_3的SEM表征分析 | 第48-50页 |
| 2.3.3 Er:YAG, KTaO_3, MoSe_2, MoSe_2/KTaO_3和Er:YAG/MoSe_2-KTaO_3的TEM表征分析 | 第50-51页 |
| 2.3.4 Er:YAG,KTaO_3和Er:YAG/MoSe_2-KTaO_3的EDX图谱分析 | 第51-52页 |
| 2.3.5 Er:YAG/MoSe_2-KTaO_3的XPS图谱分析 | 第52-53页 |
| 2.3.6 Er:YAG的吸收光谱和不同激发波长光致发光光谱 | 第53-54页 |
| 2.3.7 光催化时间对可见光催化水解制氢活性的比较 | 第54-55页 |
| 2.3.8 Er:YAG和KTaO_3质量的比对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第55页 |
| 2.3.9 煅烧温度对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第55-56页 |
| 2.3.10 煅烧时间对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第56-57页 |
| 2.3.11 牺牲剂CH_3OH溶液的pH值对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第57-58页 |
| 2.3.12 催化剂的量对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第58-59页 |
| 2.3.13 光源强度对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第59页 |
| 2.3.14 催化剂可见光催化水解制氢活性的稳定性 | 第59-60页 |
| 2.3.15 Er:YAG/MoSe_2-KTaO_3可见光催化分解水制取氢气的机理探讨 | 第60-61页 |
| 2.4 小结 | 第61-62页 |
| 第3章 Er:YAG/Pt-RuO_2/KTaO_3复合物的制备及其光催化水解制氢活性的研究 | 第62-83页 |
| 3.1 引言 | 第62-63页 |
| 3.2 实验部分 | 第63-67页 |
| 3.2.1 实验试剂 | 第63-64页 |
| 3.2.2 仪器设备 | 第64-65页 |
| 3.2.3 实验方法 | 第65-67页 |
| 3.2.3.1 上转光剂Er:YAG的制备 | 第65页 |
| 3.2.3.2 钽酸钾(KTaO_3)纳米材料的合成 | 第65页 |
| 3.2.3.3 Er:YAG/KTaO_3复合物的制备 | 第65-66页 |
| 3.2.3.4 Er:YAG/Pt-RuO_2/KTaO_3复合物的制备 | 第66页 |
| 3.2.3.5 光催化分解水产氢的实验 | 第66页 |
| 3.2.3.6 样品表征 | 第66-67页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第67-81页 |
| 3.3.1 Er:YAG, KTaO_3, Er:YAG/RuO_2-KTaO_3,Er:YAG/Pt-RuO_2/KTaO_3和Er:YAG/KTaO_3的XRD分析 | 第67-70页 |
| 3.3.2 Er:YAG, KTaO_3,Er:YAG/RuO_2-KTaO_3,Er:YAG/Pt-RuO_2/KTaO_3和Er:YAG/KTaO_3的SEM分析 | 第70-71页 |
| 3.3.3 Er:YAG,KTaO_3, Er:YAG/RuO_2-KTaO_3,Er:YAG/Pt-RuO_2/KTaO_3和Er:YAG/KTaO_3的TEM分析 | 第71-73页 |
| 3.3.4 Er:YAG,KTaO_3和Er~(3+):YAG/Pt-RuO_2/KTaO_3的EDX分析 | 第73-74页 |
| 3.3.5 Er:YAG/Pt-RuO_2/KTaO_3的XPS | 第74-75页 |
| 3.3.6 Er:YAG的吸收光谱和不同激发波长光致发光光谱 | 第75-76页 |
| 3.3.7 Er:YAG和KTaO_3质量比对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第76-77页 |
| 3.3.8 光催化时间对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第77页 |
| 3.3.9 煅烧温度对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第77-78页 |
| 3.3.10 催化剂的量对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第78-79页 |
| 3.3.11 光源强度对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第79-80页 |
| 3.3.12 催化剂可见光催化水解制氢活性的稳定性 | 第80页 |
| 3.3.13 Er:YAG/Pt-RuO_2/KTaO_3可见光催化水解制氢的机理 | 第80-81页 |
| 3.4 小结 | 第81-83页 |
| 第4章 Er:YAP/MoS_2-NaNbO_3复合物的制备及其光催化水解制氢活性的研究 | 第83-103页 |
| 4.1 引言 | 第83-84页 |
| 4.2 实验部分 | 第84-88页 |
| 4.2.1 实验试剂 | 第84-85页 |
| 4.2.2 仪器设备 | 第85-86页 |
| 4.2.3 实验方法 | 第86-88页 |
| 4.2.3.1 上转光剂(Er:YAP)的制备 | 第86页 |
| 4.2.3.2 NaNbO_3纳米催化材料的制备 | 第86页 |
| 4.2.3.3 Er:YAP/MoS_2-NaNbO_3复合物的制备 | 第86-87页 |
| 4.2.3.4 光催化分解水产氢的实验 | 第87页 |
| 4.2.3.5 样品表征 | 第87-88页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第88-102页 |
| 4.3.1 Er:YAP, NaNbO_3, MoS_2, MoS_2-NaNbO_3,Er:YAP/NaNbO_3和Er:YAP/MoS_2-NaNbO_3的XRD表征分析 | 第88-90页 |
| 4.3.2 Er:YAP, NaNbO_3, MoS_2, Er:YAP/NaNbO_3和Er:YAP/MoS_2-NaNbO_3的SEM图谱分析 | 第90-91页 |
| 4.3.3 Er:YAP, NaNbO_3, MoS_2, Er:YAP/NaNbO_3和Er:YAP/MoS_2-NaNbO_3的TEM图谱分析 | 第91-92页 |
| 4.3.4 Er:YAP, NaNbO_3和Er:YAP/MoS_2-NaNbO_3的EDX图谱分析 | 第92-93页 |
| 4.3.5 Er:YAP/MoS_2-NaNbO3的XPS图谱分析 | 第93-95页 |
| 4.3.6 Er:YAP的紫外可见吸收光谱与光致发光光谱 | 第95-96页 |
| 4.3.7 光催化时间对可见光催化水解制氢活性的比较 | 第96页 |
| 4.3.8 Er:YAP和NaNbO_3质量比对可见光催化分解水制取氢气活性的影响 | 第96-97页 |
| 4.3.9 煅烧温度对光催化分解水取氢气活性的影响 | 第97-98页 |
| 4.3.10 牺牲剂CH_3OH溶液的pH值对可见光催化分解水制取氢气活性的影响 | 第98-99页 |
| 4.3.11 催化剂的量对可见光催化水制取氢气活性的影响 | 第99-100页 |
| 4.3.12 光源强度对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第100页 |
| 4.3.13 催化剂可见光催化水解制氢活性的稳定性 | 第100-101页 |
| 4.3.14 可见光光催化分解水制取氢气的过程探讨和机理研究 | 第101-102页 |
| 4.4 小结 | 第102-103页 |
| 第5章 Er:YAP/MoS_2-La_2Ti_2O_7复合物的制备及其光催化水解制氢活性的研究 | 第103-124页 |
| 5.1 引言 | 第103-104页 |
| 5.2 实验部分 | 第104-109页 |
| 5.2.1 实验试剂 | 第104-105页 |
| 5.2.2 仪器设备 | 第105-106页 |
| 5.2.3 实验方法 | 第106-109页 |
| 5.2.3.1 上转光剂(Er:YAP)的制备 | 第106页 |
| 5.2.3.2 La_2Ti_2O_7纳米粉末的制备 | 第106-107页 |
| 5.2.3.3 Er:YAP/MoS_2-La_2Ti_2O_7复合物的制备 | 第107页 |
| 5.2.3.4 光催化分解水产氢的实验 | 第107-108页 |
| 5.2.3.5 样品表征 | 第108-109页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第109-123页 |
| 5.3.1 Er:YAP,La_2Ti_2O_7, MoS_2, Er:YAP/La_2Ti_2O_7和Er:YAP/MoS_2-La_2Ti_2O_7的XRD谱图分析 | 第109-111页 |
| 5.3.2 Er:YAP,La_2Ti_2O_7, MoS_2, Er:YAP/La_2Ti_2O_7和Er:YAP/MoS_2-La_2Ti_2O_7的SEM谱图分析 | 第111-112页 |
| 5.3.3 Er:YAP,La_2Ti_2O_7, MoS_2, Er:YAP/La_2Ti_2O_7和Er:YAP/MoS_2-La_2Ti_2O_7的TEM谱图分析 | 第112-113页 |
| 5.3.4 Er:YAP,La_2Ti_2O_7, Er:YAP/La_2Ti_2O_7和Er:YAP/MoS_2-La_2Ti_2O_7的EDX图像分析 | 第113-114页 |
| 5.3.5 Er:YAP,La_2Ti_2O_7的XPS图谱分析 | 第114-116页 |
| 5.3.6 Er:YAP的紫外可见吸收光谱与光致发光光谱 | 第116-117页 |
| 5.3.7 Er:YAP和La_2Ti_2O_7质量比对Er:YAP/MoS_2-La_2Ti_2O_7光催化水解制氢活性的影响 | 第117页 |
| 5.3.8 光催化时间对可见光催化分解水制取氢活性的影响 | 第117-118页 |
| 5.3.9 煅烧温度对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第118-119页 |
| 5.3.10 牺牲剂CH_3OH溶液的pH值对光催化分解水制氢活性的影响 | 第119-120页 |
| 5.3.11 催化剂的量对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第120-121页 |
| 5.3.12 光源强度对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第121页 |
| 5.3.13 催化剂可见光催化水解制氢活性的稳定性 | 第121-122页 |
| 5.3.14 Er:YAP/MoS_2-La_2Ti_2O_7光催化分解水制取氢气的机理和过程的探讨 | 第122-123页 |
| 5.4 小结 | 第123-124页 |
| 第6章 Er:YAG/MoS_2-NiGa_2O_4复合物的制备及其光催化水解制氢活性的研究 | 第124-145页 |
| 6.1 引言 | 第124页 |
| 6.2 实验部分 | 第124-128页 |
| 6.2.1 实验试剂 | 第124-125页 |
| 6.2.2 仪器设备 | 第125-126页 |
| 6.2.3 实验方法 | 第126-128页 |
| 6.2.3.1 上转光剂(Er:YAG)的制备 | 第126-127页 |
| 6.2.3.2 Er:YAG/MoS_2-NiGa_2O_4复合物的制备 | 第127页 |
| 6.2.3.3 光催化分解水产氢的实验 | 第127页 |
| 6.2.3.4 样品表征 | 第127-128页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第128-144页 |
| 6.3.1 Er:YAG,NiGa_2O_4,MoS_2, Er:YAG/NiGa_2O_4和Er:YAG/MoS_2-NiGa_2O_4复合物的XRD表征分析 | 第128-131页 |
| 6.3.2 Er:YAG,NiGa_2O_4,MoS_2, Er:YAG/NiGa_2O_4和Er:YAG/MoS_2-NiGa_2O_4复合物的SEM图谱分析 | 第131-132页 |
| 6.3.3 Er:YAG,NiGa_2O_4,MoS_2, Er:YAG/NiGa_2O_4和Er:YAG/MoS_2-NiGa_2O_4复合物的TEM图像分析 | 第132-133页 |
| 6.3.4 Er:YAG,NiGa_2O_4和Er:YAG/MoS_2-NiGa_2O_4复合物的EDX图谱分析 | 第133-134页 |
| 6.3.5 Er:YAG/MoS_2-NiGa_2O_4复合物的XPS图谱分析 | 第134-136页 |
| 6.3.6 Er:YAG的吸收光谱和不同激发波长光致发光光谱 | 第136-137页 |
| 6.3.7 Er:YAG和NiGa_2O_4质量比对Er:YAG/MoS_2-NiGa_2O_4光催化水解制氢活性的影响 | 第137-138页 |
| 6.3.8 光催化时间对可见光催化分解水制取氢活性的影响 | 第138页 |
| 6.3.9 煅烧温度对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第138-139页 |
| 6.3.10 煅烧时间对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第139-140页 |
| 6.3.11 牺牲剂CH_3OH溶液的pH值对光催化分解水制氢活性的影响 | 第140-141页 |
| 6.3.12 催化剂的量对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第141-142页 |
| 6.3.13 光源强度对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第142页 |
| 6.3.14 催化剂可见光催化水解制氢活性的稳定性 | 第142-143页 |
| 6.3.15 Er:YAG/MoS_2-NiGa_2O_4复合物的可见光光催化水解制氢机理和过程的探讨 | 第143-144页 |
| 6.4 小结 | 第144-145页 |
| 第7章 Er:YAG/MoS_2-BiVO_4/NiGa_2O_4复合物的制备及其光催化水解制氢活性的研究 | 第145-168页 |
| 7.1 引言 | 第145页 |
| 7.2 实验部分 | 第145-150页 |
| 7.2.1 实验试剂 | 第145-146页 |
| 7.2.2 仪器设备 | 第146-147页 |
| 7.2.3 实验方法 | 第147-150页 |
| 7.2.3.1 上转光剂Er:YAG的制备 | 第147-148页 |
| 7.2.3.2 光催化剂NiGa_2O_4化合物的制备 | 第148页 |
| 7.2.3.3 催化剂BiVO_4化合物的制备 | 第148页 |
| 7.2.3.4 Er:YAG/NiGa_2O_4复合物的制备 | 第148页 |
| 7.2.3.5 Er:YAG/MoS_2-BiVO_4/NiGa_2O_4复合物的制备 | 第148-149页 |
| 7.2.3.6 光催化分解水产氢的实验 | 第149页 |
| 7.2.3.7 样品表征 | 第149-150页 |
| 7.3 结果与讨论 | 第150-167页 |
| 7.3.1 Er:YAG,NiGa_2O_4,MoS_2, Er:YAG/NiGa_2O_4, BiVO_4,Er:YAG/MoS_2-NiGa_2O_4和Er:YAG/MoS_2-BiVO_4/NiGa_2O_4的XRD分析 | 第150-153页 |
| 7.3.2 Er:YAG,NiGa_2O_4,MoS_2, Er:YAG/NiGa_2O_4,Er:YAG/MoS_2-NiGa_2O_4, Er:YAG/BiVO_4-NiGa_2O_4和Er:YAG/MoS_2-BiVO_4/NiGa_2O_4的SEM分析 | 第153-155页 |
| 7.3.3 Er:YAG,NiGa_2O_4,MoS_2, Er:YAG/NiGa_2O_4,Er:YAG/MoS_2-NiGa_2O_4, Er:YAG/BiVO_4-NiGa_2O_4和Er:YAG/MoS_2-BiVO_4/NiGa_2O_4的TEM分析 | 第155-156页 |
| 7.3.4 Er:YAG, NiGa_2O_4, Er:YAG/MoS_2-NiGa_2O_4,Er:YAG/BiVO_4-NiGa_2O_4和Er:YAG/MoS_2-BiVO_4/NiGa_2O_4的EDX分析 | 第156-158页 |
| 7.3.5 Er:YAG/MoS_2-BiVO_4/NiGa_2O_4的XPS | 第158-159页 |
| 7.3.6 Er:YAG的吸收光谱和不同激发波长光致发光光谱 | 第159-160页 |
| 7.3.7 Er:YAG和BiVO_4/NiGa_2O_4质量比对Er:YAG/MoS_2-BiVO_4/NiGa_2O_4光催化水解制氢活性的影响 | 第160-161页 |
| 7.3.8 光催化时间对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第161页 |
| 7.3.9 煅烧温度对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第161-162页 |
| 7.3.10 煅烧时间对对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第162-163页 |
| 7.3.11 牺牲剂CH_3OH溶液的pH值对可见光催化分解水制取氢气活性的影响 | 第163-164页 |
| 7.3.12 催化剂的量对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第164-165页 |
| 7.3.13 光源强度对可见光催化水解制氢活性的影响 | 第165页 |
| 7.3.14 催化剂可见光光催化水解制氢活性的稳定性 | 第165-166页 |
| 7.3.15 可见光照射下Er:YAG/MoS_2-BiVO_4/NiGa_2O_4光催化水解制氢的机理 | 第166-167页 |
| 7.4 小结 | 第167-168页 |
| 第8章 结论 | 第168-170页 |
| 参考文献 | 第170-185页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况 | 第185-187页 |
| 致谢 | 第187-188页 |
