摘要 | 第3-4页 |
ABSTRACT | 第4-5页 |
第一章 文献综述 | 第9-25页 |
1.1 引言 | 第9-10页 |
1.2 半导体光解水制氢原理 | 第10-12页 |
1.2.1 半导体光催化的机理 | 第10-11页 |
1.2.2 半导体光解水制氢 | 第11-12页 |
1.3 PEC 光解水制氢的基本原理 | 第12-14页 |
1.4 PEC 光解水制氢的研究进展 | 第14页 |
1.5 半导体光催化存在的问题 | 第14-15页 |
1.6 一维 ZnO 的性质及研究进展 | 第15-23页 |
1.6.1 ZnO 的基本性质 | 第15-17页 |
1.6.2 一维 ZnO 纳米材料的应用 | 第17-18页 |
1.6.3 一维 ZnO 纳米光催化材料的改进 | 第18-23页 |
1.7 本论文选题意义及工作设想 | 第23-25页 |
1.7.1 选题意义 | 第23页 |
1.7.2 工作设想 | 第23-25页 |
第二章 实验方法 | 第25-31页 |
2.1 实验试剂 | 第25-26页 |
2.2 光电阳极材料的物化性能表征 | 第26-27页 |
2.2.1 场发射扫描电子显微镜(SEM) | 第26页 |
2.2.2 场发射透射电子显微镜(TEM) | 第26页 |
2.2.3 X-射线衍射分析(XRD) | 第26页 |
2.2.4 紫外-可见光谱(UV-Vis) | 第26页 |
2.2.5 光致发光光谱(PL) | 第26-27页 |
2.2.6 X 射线光电子能谱(XPS) | 第27页 |
2.2.7 电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-OES) | 第27页 |
2.3 光电阳极材料 PEC 光解水制氢活性评价 | 第27-31页 |
2.3.1 光电化学池光解水制氢 | 第27-28页 |
2.3.2 太阳能转化为氢能(STH)的效率 | 第28-29页 |
2.3.3 光量子转化效率(IPCE) | 第29页 |
2.3.4 产氢效率的测试 | 第29-31页 |
第三章 一维 ZnO 纳米铅笔阵列的制备及光电制氢性能 | 第31-50页 |
3.1 引言 | 第31页 |
3.2 一维 ZnO 纳米铅笔阵列的制备 | 第31-32页 |
3.2.1 ZnO 晶种的制备 | 第31-32页 |
3.2.2 一维 ZnO 纳米棒(NR)阵列的制备 | 第32页 |
3.2.3 一维 ZnO 纳米铅笔(NP)阵列的制备 | 第32页 |
3.3 结果与讨论 | 第32-49页 |
3.3.1 ZnO NR,ZnO NP 的 SEM 表征 | 第32-36页 |
3.3.2 ZnO NP 的 TEM 表征 | 第36-37页 |
3.3.3 ZnO NR,ZnO NP 的 XRD 表征 | 第37页 |
3.3.4 ZnO NR,ZnO NP 的生长机理 | 第37-38页 |
3.3.5 ZnO NR,ZnO NP 的 UV-Vis 吸光性能 | 第38-40页 |
3.3.6 ZnO NR,ZnO NP 的 PEC 水制氢活性 | 第40-41页 |
3.3.7 ZnO NR,ZnO NP 的 XPS 表征 | 第41-44页 |
3.3.8 ZnO NR,ZnO NP 的 IPCE 表征 | 第44-45页 |
3.3.9 ZnO NR,ZnO NP 的莫特-肖特基曲线 | 第45-46页 |
3.3.10 ZnO NR,ZnO NP 的 STH 效率 | 第46页 |
3.3.11 ZnO NR,ZnO NP 的产氢效率 | 第46-48页 |
3.3.12 ZnO NR,ZnO NP 的光响应性能及稳定性 | 第48-49页 |
3.4 本章小结 | 第49-50页 |
第四章 Au 纳米粒子修饰的一维 ZnO 纳米铅笔阵列的制备及光电制氢的性能 | 第50-63页 |
4.1 引言 | 第50-51页 |
4.2 Au-ZnO 纳米铅笔阵列(Au-ZnO NP)的制备 | 第51页 |
4.2.1 ZnO NR 和 ZnO NP 的制备 | 第51页 |
4.2.2 Au-ZnO NP 的制备 | 第51页 |
4.3 结果与讨论 | 第51-61页 |
4.3.1 Au-ZnO NP 的 SEM 表征 | 第51-52页 |
4.3.2 Au-ZnO NP 的 TEM 表征 | 第52-53页 |
4.3.3 Au-ZnO NP 的 XRD 表征 | 第53-54页 |
4.3.4 Au-ZnO NP 的 UV-Vis 表征 | 第54-55页 |
4.3.5 ZnO NR,ZnO NP,Au-ZnO NR,Au-ZnO NP 的 PEC 水制氢活性表征 | 第55-56页 |
4.3.6 Au-ZnO NP 的 EIS 谱和 PL 光谱表征 | 第56-58页 |
4.3.7 Au-ZnO NP 的 STH 效率 | 第58-59页 |
4.3.8 ZnO NP,Au-ZnO NP 的产氢效率 | 第59-60页 |
4.3.9 Au-ZnO NP 的光响应性能及稳定性 | 第60-61页 |
4.4 Au-ZnO NP 用于 PEC 光水解制氢的电子传输机理 | 第61-62页 |
4.5 本章小结 | 第62-63页 |
第五章 结论与展望 | 第63-66页 |
5.1 结论 | 第63-64页 |
5.2 研究展望 | 第64-66页 |
参考文献 | 第66-73页 |
发表论文和科研情况说明 | 第73-75页 |
致谢 | 第75页 |