| 摘要 | 第10-12页 |
| Abstract | 第12-13页 |
| 第一章 绪论 | 第14-53页 |
| 1.1 太阳能光解水制氢技术简介 | 第14-15页 |
| 1.2 太阳能光解水制氢的研究进展 | 第15-16页 |
| 1.3 太阳能光解水 | 第16-22页 |
| 1.3.1 装置(光电化学电池photoelectrochemical cell ) | 第16-17页 |
| 1.3.2 半导体光催化剂 | 第17页 |
| 1.3.2.1 光催化概述 | 第17页 |
| 1.3.2.2 光催化材料 | 第17页 |
| 1.3.3 太阳能光解水的基本原理 | 第17-21页 |
| 1.3.3.1 光电化学分解水制氢的要求 | 第17-18页 |
| 1.3.3.2 导体、半导体和绝缘体的能带结构 | 第18-19页 |
| 1.3.3.3 常见半导体的带隙及能级 | 第19-21页 |
| 1.3.3.4 光催化基本原理 | 第21页 |
| 1.3.4 太阳能光解水的基本步骤 | 第21-22页 |
| 1.4 光解水半导体催化剂 | 第22-42页 |
| 1.4.1 光解水半导体催化剂的研究现状 | 第22-23页 |
| 1.4.2 光解水半导体材料 | 第23-42页 |
| 1.4.2.1 二氧化钛简介 | 第23-25页 |
| 1.4.2.3 开发新型TiO_2的光催化剂 | 第25-26页 |
| 1.4.2.4 二氧化钛的制备方法 | 第26-28页 |
| 1.4.2.4.1 液相沉淀法 | 第26-27页 |
| 1.4.2.4.2 溶胶-凝胶法 | 第27页 |
| 1.4.2.4.3 溶剂热法 | 第27-28页 |
| 1.4.2.4.4 醇盐水解法 | 第28页 |
| 1.4.2.4.5 气相法 | 第28页 |
| 1.4.2.5 二氧化钛的改性 | 第28-36页 |
| 1.4.2.5.1 复合半导体 | 第29-30页 |
| 1.4.2.5.2 离子掺杂 | 第30-33页 |
| 1.4.2.5.3 表面光敏化 | 第33-34页 |
| 1.4.2.5.4 贵金属沉积 | 第34-35页 |
| 1.4.2.5.5 表面超强酸修饰 | 第35-36页 |
| 1.4.2.6 α-Fe_2O_3简介 | 第36-38页 |
| 1.4.2.6.1 α-Fe_2O_3晶相及结构 | 第36-37页 |
| 1.4.2.6.2 α-Fe_2O_3半导体特性 | 第37-38页 |
| 1.4.2.7 α-Fe_2O_3的制备方法 | 第38-39页 |
| 1.4.2.7.1 水热法(hydrothermal) | 第38-39页 |
| 1.4.2.7.2 阳极氧化(Anodic Oxidation) | 第39页 |
| 1.4.2.8 α-Fe_2O_3光解水的优势与问题 | 第39-40页 |
| 1.4.2.9 提高α-Fe_2O_3光催化分解水性能的方法 | 第40-42页 |
| 1.4.2.9.1 形貌控制 | 第40-41页 |
| 1.4.2.9.2 表面修饰 | 第41页 |
| 1.4.2.9.3 掺杂 | 第41-42页 |
| 1.5 本论文的研究目的以及意义 | 第42-43页 |
| 参考文献 | 第43-53页 |
| 第二章 P掺杂的锐钛矿TiO_2NWs的制备及光电化学性能研究 | 第53-72页 |
| 2.1 引言 | 第53-54页 |
| 2.2 实验部分 | 第54-57页 |
| 2.2.1 试剂仪器 | 第54页 |
| 2.2.2 仪器 | 第54-55页 |
| 2.2.3 表征分析手段 | 第55页 |
| 2.2.4 光催化剂的制备 | 第55-57页 |
| 2.3 实验结果与讨论 | 第57-69页 |
| 2.3.1 SEM(扫描电镜)分析 | 第57-59页 |
| 2.3.2 XRD(X射线衍射)分析 | 第59-60页 |
| 2.3.3 光电流响应测试及分析 | 第60-61页 |
| 2.3.4 可见光电流响应测试及分析 | 第61-62页 |
| 2.3.5 EIS(电化学阻抗)以及莫特-肖特基曲线分析 | 第62-64页 |
| 2.3.6 UV-vis(紫外可见光谱)分析 | 第64-65页 |
| 2.3.7 UPS(紫外光电子能谱)和XPS(X射线光电子能谱)分析 | 第65-66页 |
| 2.3.8 IPCE(光电转换效率)测试和分析 | 第66-67页 |
| 2.3.9 Voc decay(开路电压衰减)测试和分析 | 第67-68页 |
| 2.3.10 IMPS(强度调制光电流谱)的测试和分析 | 第68-69页 |
| 2.3.11 样品的稳定性测试 | 第69页 |
| 2.4 本章小结 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-72页 |
| 第三章 P掺杂的金红石TiO_2NWs的制备及光电化学性能研究 | 第72-93页 |
| 3.1 引言 | 第72-73页 |
| 3.2 实验部分 | 第73-75页 |
| 3.2.1 试剂 | 第73页 |
| 3.2.2 仪器 | 第73-74页 |
| 3.2.3 表征分析手段 | 第74页 |
| 3.2.4 光催化剂的制备 | 第74-75页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第75-87页 |
| 3.3.1 SEM(扫描电镜) | 第75-77页 |
| 3.3.2 XRD(X射线衍射)分析 | 第77-78页 |
| 3.3.3 样品光电化学测试实验 | 第78-80页 |
| 3.3.4 EIS(电化学阻抗)以及莫特-肖特基曲线分析 | 第80-82页 |
| 3.3.5 UV-vis(紫外可见光谱)分析 | 第82-83页 |
| 3.3.6 UPS(紫外光电子能谱)和XPS(X射线光电子能谱)分析 | 第83-84页 |
| 3.3.7 IPCE(光电转换效率)测试和分析 | 第84-85页 |
| 3.3.8 样品的Voc decay和IMPS测试 | 第85-87页 |
| 3.3.9 样品的稳定性测试 | 第87页 |
| 3.4 本章小结 | 第87-89页 |
| 参考文献 | 第89-93页 |
| 第四章 α-Fe_2O_3的制备及光电化学性能研究 | 第93-107页 |
| 4.1 引言 | 第93页 |
| 4.2 实验部分 | 第93-95页 |
| 4.2.1 试剂 | 第93-94页 |
| 4.2.2 仪器 | 第94页 |
| 4.2.3 表征分析手段 | 第94页 |
| 4.2.4 α-Fe_2O_3的制备 | 第94-95页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第95-104页 |
| 4.3.1 SEM(扫描电镜)分析 | 第95-101页 |
| 4.3.2 可见光电流响应测试及分析 | 第101-104页 |
| 4.4 本章小结 | 第104-105页 |
| 参考文献 | 第105-107页 |
| 攻读硕士期间的成果 | 第107-108页 |
| 致谢 | 第108页 |
