| 摘要 | 第5-8页 |
| Abstract | 第8-11页 |
| 第一章 绪论 | 第16-68页 |
| 1.1 前言 | 第16-17页 |
| 1.2 光电化学分解水电池的基本构成及工作原理 | 第17-24页 |
| 1.2.1 半导体光电极的基本物理性质 | 第17-18页 |
| 1.2.2 半导体/电解液结的基本原理 | 第18-19页 |
| 1.2.3 光电化学分解水电池的基本结构 | 第19-20页 |
| 1.2.4 光电化学分解水电池的主要类型及其工作原理 | 第20-24页 |
| 1.3 光电化学分解水电池的主要性能参数 | 第24-27页 |
| 1.3.1 量子转化效率 | 第24-26页 |
| 1.3.2 能量转化效率(太阳能-氢能转化效率) | 第26-27页 |
| 1.4 光电极材料的选择标准 | 第27-28页 |
| 1.5 光电极性能的主要影响因素 | 第28-30页 |
| 1.5.1 光生电子和空穴复合的热力学影响 | 第28-29页 |
| 1.5.2 光生电子或空穴与水反应动力学影响 | 第29-30页 |
| 1.6 光电极性能的提升策略 | 第30-43页 |
| 1.6.1 微纳结构调控 | 第30-32页 |
| 1.6.2 离子掺杂 | 第32-34页 |
| 1.6.3 异质结构筑 | 第34-35页 |
| 1.6.4 表面态钝化 | 第35-37页 |
| 1.6.5 导电介质改性 | 第37-38页 |
| 1.6.6 电催化剂修饰 | 第38-43页 |
| 1.7 BiVO_4光阳极的研究进展 | 第43-49页 |
| 1.7.1 BiVO_4的基本理化性质 | 第43-45页 |
| 1.7.2 提升BiVO_4光电极的光吸收 | 第45-46页 |
| 1.7.3 提升BiVO_4光电极的体相电荷分离与传输 | 第46-47页 |
| 1.7.4 提升BiVO_4光电极的表面与界面电荷传输 | 第47-49页 |
| 1.8 CuBi_2O_4光阴极的研究进展 | 第49-50页 |
| 1.8.1 CuBi_2O_4的基本理化性质 | 第49页 |
| 1.8.2 CuBi_2O_4光阴极的研究现状 | 第49-50页 |
| 1.9 p-n叠层电池的研究进展 | 第50-52页 |
| 1.10 本文的研究思路及研究内容 | 第52-54页 |
| 1.11 本文的创新之处 | 第54-55页 |
| 参考文献 | 第55-68页 |
| 第二章 实验部分 | 第68-76页 |
| 2.1 主要的化学试剂 | 第68-69页 |
| 2.2 半导体光电极的基本物性表征 | 第69-71页 |
| 2.3 光电极的光电化学性能表征 | 第71-74页 |
| 参考文献 | 第74-76页 |
| 第三章 RGO促进BiVO_4的电荷分离与传输 | 第76-100页 |
| 3.1 引言 | 第76-77页 |
| 3.2 实验部分 | 第77-78页 |
| 3.2.1 BiVO_4光电极的制备 | 第77页 |
| 3.2.2 RGO的制备 | 第77页 |
| 3.2.3 RGO-BiVO_4光电极的制备 | 第77-78页 |
| 3.2.4 电解液的配制 | 第78页 |
| 3.3 实验结果与讨论 | 第78-94页 |
| 3.3.1 BiVO_4和RGO-BiVO_4的基本物性表征 | 第78-84页 |
| 3.3.2 RGO对BiVO_4光电化学性能的影响 | 第84-87页 |
| 3.3.3 RGO提高BiVO_4光电化学性能的机理 | 第87-92页 |
| 3.3.4 BiV04和RGO-BiVO_4的光电化学稳定性测试 | 第92-94页 |
| 3.4 本章小结 | 第94页 |
| 参考文献 | 第94-100页 |
| 第四章 BiVO_4的体相掺杂和表面电催化剂修饰 | 第100-118页 |
| 4.1 引言 | 第100-101页 |
| 4.2 实验部分 | 第101页 |
| 4.2.1 纯BiVO_4与Mo-BiVO_4光电极的制备 | 第101页 |
| 4.2.2 银-硼酸电催化剂的沉积 | 第101页 |
| 4.3 实验结果与讨论 | 第101-112页 |
| 4.3.1 半导体光电极的基本物性表征 | 第101-104页 |
| 4.3.2 光电化学性能表征 | 第104-107页 |
| 4.3.3 Mo~(6+)离子掺杂与Ag-B_i电催化剂的作用机制 | 第107-111页 |
| 4.3.4 光电化学稳定性测试 | 第111-112页 |
| 4.4 本章小结 | 第112页 |
| 参考文献 | 第112-118页 |
| 第五章 复合电催化剂同时提升BiVO_4的体相和表面电荷传输 | 第118-152页 |
| 5.1 引言 | 第118-119页 |
| 5.2 实验部分 | 第119-120页 |
| 5.2.1 BiVO_4光电极的制备 | 第119页 |
| 5.2.2 BiVO_4/AgO_x光电极的制备 | 第119页 |
| 5.2.3 BiVO_4/NiO_x光电极的制备 | 第119-120页 |
| 5.2.4 BiVO_4/AgO_x/NiO_x光电极的制备 | 第120页 |
| 5.2.5 p型硅纳米线光电极的制备 | 第120页 |
| 5.3 实验结果与讨论 | 第120-145页 |
| 5.3.1 BiVO_4的表面AFM、截面SEM和Uv-Vis透射谱 | 第120-122页 |
| 5.3.2 BiVO_4和BiVO_4/OEC的基本物性表征 | 第122-125页 |
| 5.3.3 光电流、IPCE、η_(sep)和η_(inj)测试 | 第125-129页 |
| 5.3.4 AgO_x/NiO_x复合电催化剂的作用机制 | 第129-143页 |
| 5.3.5 APCE和光电化学稳定性测试 | 第143-144页 |
| 5.3.6 p-n双光子叠层电池的构建 | 第144-145页 |
| 5.3.7 反应机理推测 | 第145页 |
| 5.4 本章小结 | 第145-146页 |
| 参考文献 | 第146-152页 |
| 第六章 纳米多孔CuBi_2O_4光电极的表面态钝化 | 第152-174页 |
| 6.1 引言 | 第152-153页 |
| 6.2 实验部分 | 第153-154页 |
| 6.2.1 CuBi_2O_4与MgO-CuBi_2O_4光电极的制备 | 第153页 |
| 6.2.2 Mo-BiVO_4光电极的制备 | 第153-154页 |
| 6.3 实验结果与讨论 | 第154-167页 |
| 6.3.1 CuBi_2O_4光电极的基本物性表征 | 第154-159页 |
| 6.3.2 纯CuBi_2O_4与MgO-CuBi_2O_4的光电化学性能表征 | 第159-162页 |
| 6.3.3 MgO在光电化学反应中的作用原理 | 第162-165页 |
| 6.3.4 纯CuBi_2O_4与MgO-CuBi_2O_4的光电化学稳定性测试 | 第165-166页 |
| 6.3.5 p-n双光子叠层电池的构建 | 第166-167页 |
| 6.4 本章小结 | 第167页 |
| 参考文献 | 第167-174页 |
| 第七章 总结与展望 | 第174-178页 |
| 7.1 总结 | 第174-175页 |
| 7.2 后续工作及展望 | 第175-178页 |
| 攻读博士学位期间获得的学术成果和奖励 | 第178-180页 |
| 致谢 | 第180-182页 |
