| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 引言 | 第14-30页 |
| 1.1 研究背景和思路 | 第14页 |
| 1.2 人工光合作用与水氧化原理 | 第14-19页 |
| 1.2.1 光合作用 | 第14-15页 |
| 1.2.2 释氧复合体 | 第15-16页 |
| 1.2.3 人工光合作用 | 第16-17页 |
| 1.2.4 还原催化剂 | 第17-18页 |
| 1.2.5 基于半导体材料的人工光合作用体系 | 第18-19页 |
| 1.3 光敏性半导体材料钒酸铋 | 第19-23页 |
| 1.3.1 钒酸铋的晶体结构 | 第20-21页 |
| 1.3.2 钒酸铋的电子结构和光学性质 | 第21-22页 |
| 1.3.3 钒酸铋电极的电化学合成 | 第22页 |
| 1.3.4 钒酸铋电极光催化性能的改进 | 第22-23页 |
| 1.4 分子水平光催化水氧化催化剂 | 第23-28页 |
| 1.4.1 钌基分子催化剂在水氧化中的应用 | 第24-25页 |
| 1.4.2 第一行过渡金属水氧化催化剂 | 第25-27页 |
| 1.4.3 金属立方烷结构水氧化催化剂 | 第27-28页 |
| 1.5 本论文的研究背景和内容 | 第28-30页 |
| 第2章 分子钴催化剂修饰钒酸铋光阳极的研究 | 第30-64页 |
| 2.1 引言 | 第30-31页 |
| 2.2 实验部分 | 第31-38页 |
| 2.2.1 药品与试剂 | 第31-32页 |
| 2.2.2 主要仪器 | 第32页 |
| 2.2.3 带4-乙烯基吡啶基团的钴立方烷催化剂Col的合成 | 第32-33页 |
| 2.2.4 用于电化学测试电极的制备 | 第33-34页 |
| 2.2.5 BiVO_4光阳极的电沉积制备方法 | 第34页 |
| 2.2.6 poly-1/BiVO_4光阳极的制备 | 第34页 |
| 2.2.7 其他催化剂修饰钒酸铋复合光阳极的制备 | 第34-35页 |
| 2.2.8 电化学/光电化学测试 | 第35页 |
| 2.2.9 扫描电子显微镜(SEM) | 第35-36页 |
| 2.2.10 测试紫外-可见吸收光谱测试 | 第36页 |
| 2.2.11 阻抗测试 | 第36页 |
| 2.2.12 入射光-电流转化效率光谱(IPCE)测试 | 第36页 |
| 2.2.13 法拉第效率测试 | 第36-37页 |
| 2.2.14 电荷注入效率 | 第37页 |
| 2.2.15 光转化效率(η)测试 | 第37页 |
| 2.2.16 动力学同位素效应测试(KIE_(H/D)) | 第37-38页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第38-63页 |
| 2.3.1 钒酸铋电极的表征 | 第38-39页 |
| 2.3.2 钴立方烷催化剂的化学性质 | 第39-40页 |
| 2.3.3 poly-1/FTO电极和Co-Pi/FTO电极的SEM表征 | 第40-41页 |
| 2.3.4 poly-1/FTO电极的EDX表征 | 第41-42页 |
| 2.3.5 poly-1/FTO电极电化学性能研究 | 第42-45页 |
| 2.3.6 电阳极的动力学同位素效应研究(KIEs) | 第45-46页 |
| 2.3.7 poly-1/FTO电极的法拉第效应研究 | 第46-48页 |
| 2.3.8 poly-1/FTO电极的塔菲尔曲线 | 第48-49页 |
| 2.3.9 poly-1/BiVO_4光阳极的SEM表征 | 第49页 |
| 2.3.10 poly-1/BiVO_4光阳极的EDX表征 | 第49-50页 |
| 2.3.11 光阳极的紫外-可见吸收光谱 | 第50页 |
| 2.3.12 光阳极光电化学性能研究 | 第50-54页 |
| 2.3.13 光阳极稳定性测试 | 第54-55页 |
| 2.3.14 光阳极入射单色光子-电子转化效率(IPCE)研究 | 第55页 |
| 2.3.15 光阳极法拉第效率测试 | 第55-58页 |
| 2.3.16 光阳极同位素效应(KIE)测试 | 第58-59页 |
| 2.3.17 poly-1/BiVO_4电极阻抗性能研究 | 第59-60页 |
| 2.3.18 光阳极空穴注入效率研究 | 第60-62页 |
| 2.3.19 光阳极光电转化效率(ABPE)性能研究 | 第62-63页 |
| 2.4 本章小结 | 第63-64页 |
| 第3章 分子钌催化剂修饰钒酸铋光阳极的研究 | 第64-77页 |
| 3.1 前言 | 第64-65页 |
| 3.2 实验过程 | 第65-66页 |
| 3.2.1 主要试剂 | 第65页 |
| 3.2.2 主要仪器 | 第65-66页 |
| 3.3 实验部分 | 第66-69页 |
| 3.3.1 带巯基钌催化剂Ru1的合成 | 第66页 |
| 3.3.2 BiVO_4基底上修饰AuNPs | 第66-67页 |
| 3.3.3 AuNPs/BiVO_4电极基底上修饰分子催化剂 | 第67页 |
| 3.3.4 电化学/光电化学测试 | 第67-68页 |
| 3.3.5 测试紫外-可见吸收光谱测试 | 第68页 |
| 3.3.6 阻抗测试 | 第68页 |
| 3.3.7 拉曼光谱测试 | 第68-69页 |
| 3.4 结果与讨论 | 第69-76页 |
| 3.4.1 催化剂Ru1在溶液中的紫外-可见吸收光谱 | 第69-70页 |
| 3.4.2 不同方法制备的AuNPs/BiVO_4光阳极电化学性能研究 | 第70-71页 |
| 3.4.3 AuNPs/BiVO_4先阳极电化学性能研究 | 第71-72页 |
| 3.4.4 Ru1/AuNPs/BiVO_4电极拉曼光谱测试 | 第72页 |
| 3.4.5 Ru1/AuNPs/BiVO_4光阳极电化学性能研究 | 第72-75页 |
| 3.4.6 Ru1/AuNPs/BiVO_4光阳极阻抗性能研究 | 第75-76页 |
| 3.5 本章小结 | 第76-77页 |
| 第4章 结论 | 第77-78页 |
| 致谢 | 第78-79页 |
| 参考文献 | 第79-84页 |
| 附录A | 第84-85页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况 | 第85页 |
