| 摘要 | 第10-12页 |
| Abstract | 第12-14页 |
| 第一章 绪论 | 第15-51页 |
| 1.1 太阳能光解水制氢技术简介 | 第15-16页 |
| 1.2 太阳能光解水制氢的研究进展 | 第16-19页 |
| 1.3 太阳能光解水制氢的装置及原理 | 第19-27页 |
| 1.3.1 半导体光催化剂 | 第19-23页 |
| 1.3.1.1 半导体的能带结构 | 第19-20页 |
| 1.3.1.2 半导体材料的光电效应 | 第20-21页 |
| 1.3.1.3 半导体材料的改性 | 第21-22页 |
| 1.3.1.4 常见半导体的带隙及能级 | 第22-23页 |
| 1.3.2 太阳能光解水装置及原理 | 第23-27页 |
| 1.3.2.1 装置（光电化学电池photoelectrochemical cell） | 第23-24页 |
| 1.3.2.2 光解水原理 | 第24-26页 |
| 1.3.2.3 光电化学分解水制取氢气的要求 | 第26-27页 |
| 1.4 光解水半导体催化剂 | 第27-48页 |
| 1.4.1 光解水半导体催化剂的研究现状 | 第27-31页 |
| 1.4.1.1 单一半导体光催化剂 | 第27-28页 |
| 1.4.1.2 离子掺杂型光催化剂 | 第28-29页 |
| 1.4.1.3 复合型光催化剂 | 第29-30页 |
| 1.4.1.4 负载型光催化剂 | 第30页 |
| 1.4.1.5 新型光催化剂 | 第30-31页 |
| 1.4.2 基于二氧化钛的光催化材料 | 第31-37页 |
| 1.4.2.1 二氧化钛结构和性质 | 第31-32页 |
| 1.4.2.2 基于TiO_2的光催化剂的产氢 | 第32-37页 |
| 1.4.2.2.1 光捕获 | 第32-34页 |
| 1.4.2.2.2 光生电荷分离 | 第34-35页 |
| 1.4.2.2.3 在TiO_2上负载助催化剂 | 第35-36页 |
| 1.4.2.2.4 TiO_2光催化剂的光催化反应机理 | 第36-37页 |
| 1.4.2.2.5 同位素标记动力学研究TiO_2表面的光催化反应 | 第37页 |
| 1.4.3 基于g-C_3N_4的光催化材料 | 第37-45页 |
| 1.4.3.1 石墨相氮化碳的结构和性质 | 第38-39页 |
| 1.4.3.2 石墨相氮化碳的光催化 | 第39页 |
| 1.4.3.3 石墨相氮化碳的电子结构调控 | 第39-43页 |
| 1.4.3.3.1 掺杂 | 第39-40页 |
| 1.4.3.3.2 共聚合 | 第40-41页 |
| 1.4.3.3.3 纳米结构的设计 | 第41页 |
| 1.4.3.3.4 自上而下的方法 | 第41页 |
| 1.4.3.3.5 自下而上的方法 | 第41-42页 |
| 1.4.3.3.6 超分子自组装的方法 | 第42-43页 |
| 1.4.3.3.7 溶剂热合成技术 | 第43页 |
| 1.4.3.4 异质结的构筑 | 第43-44页 |
| 1.4.3.5 g-C_3N_4在光合成的氧化还原反应中的应用 | 第44-45页 |
| 1.4.3.6 前景与展望 | 第45页 |
| 1.4.4 基于Bi2MoO6光催化材料的光解水性能的研究 | 第45-48页 |
| 1.4.4.1 钼酸铋的结构及性质 | 第46-47页 |
| 1.4.4.2 钼酸铋的合成 | 第47-48页 |
| 1.4.4.3 钼酸铋的研究现状 | 第48页 |
| 1.5 本论文的研究目的以及意义 | 第48-51页 |
| 第二章 P掺杂的TiO_2/g-C_3N_4异质结对光解水产氢性能的研究 | 第51-68页 |
| 2.1 引言 | 第51-53页 |
| 2.2 实验部分 | 第53-56页 |
| 2.2.1 试剂仪器 | 第53页 |
| 2.2.2 仪器 | 第53-54页 |
| 2.2.3 测试分析方法 | 第54页 |
| 2.2.4 电极材料的制备 | 第54-56页 |
| 2.2.4.1 种子层及其二氧化钛纳米线薄膜的制备 | 第54-55页 |
| 2.2.4.2 石墨相氮化碳（g-C_3N_4）纳米薄膜的制备 | 第55-56页 |
| 2.2.4.3 P掺杂的TiO_2/C_3N_4异质结纳米薄膜的制备 | 第56页 |
| 2.2.4.4 负载助催化剂rGO的P-TiO_2/C_3N_4异质结纳米薄膜的制备 | 第56页 |
| 2.3 实验结果与讨论 | 第56-66页 |
| 2.3.1 SEM (扫描电镜)分析 | 第56-57页 |
| 2.3.2 X射线衍射技术(XRD)表征 | 第57-58页 |
| 2.3.3 光电流响应测试及分析 | 第58-59页 |
| 2.3.4 荧光光谱（PL）分析 | 第59页 |
| 2.3.5 莫特-肖特基（Mott?Schottky）曲线分析 | 第59-60页 |
| 2.3.6 SEM (扫描电镜)分析 | 第60-62页 |
| 2.3.7 XRD (X射线衍射)分析 | 第62-63页 |
| 2.3.8 样品的EDS分析 | 第63-64页 |
| 2.3.9 样品红外光谱（FT-IR）和拉曼光谱（Raman）表征 | 第64-65页 |
| 2.3.10 样品光电化学测试实验 | 第65-66页 |
| 2.3.11 样品的Voc decay测试 | 第66页 |
| 2.4 本章小结 | 第66-68页 |
| 第三章 基于 3D Bi2MoO6纳米片与钨掺杂的二氧化钛纳米线异质结对光解水行为的研究 | 第68-84页 |
| 3.1 前言 | 第68-71页 |
| 3.2 实验部分 | 第71-74页 |
| 3.2.1 试剂 | 第71页 |
| 3.2.2 仪器 | 第71-72页 |
| 3.2.3 表征分析手段 | 第72页 |
| 3.2.4 3D Bi_2MoO_6纳米片/W-TiO_2异质结材料的制备 | 第72-74页 |
| 3.2.4.1 垂直生长的金红石型TiO_2纳米线阵列的合成 | 第72-73页 |
| 3.2.4.2 金属元素钨掺杂的TiO_2 NWs的合成 | 第73页 |
| 3.2.4.3 钼酸铋纳米片的合成 | 第73-74页 |
| 3.2.4.4 3D Bi_2MoO_6纳米片/W-TiO_2 NWs异质结的制备 | 第74页 |
| 3.3 实验结果与讨论 | 第74-83页 |
| 3.3.1 材料的SEM表征 | 第74-75页 |
| 3.3.2 材料的XRD(X射线衍射)表征 | 第75-76页 |
| 3.3.3 样品光电化学测试实验 | 第76-77页 |
| 3.3.4 样品的稳定性测试 | 第77页 |
| 3.3.5 EIS（电化学阻抗）表征 | 第77-78页 |
| 3.3.6 莫特-肖特基曲线（Mott-Schottky plot）分析 | 第78-79页 |
| 3.3.7 UV-vis (紫外可见光谱)和禁带谱图分析 | 第79-80页 |
| 3.3.8 样品的Voc decay测试 | 第80-81页 |
| 3.3.9 样品沉积时间和沉积电压的优化 | 第81-82页 |
| 3.3.10 材料的荧光表征 | 第82-83页 |
| 3.4 本章小结 | 第83-84页 |
| 第四章 复合等离子体-金属/g-C_3N_4光催化剂光解水性能的研究 | 第84-95页 |
| 4.1 前言 | 第84-86页 |
| 4.2 实验部分 | 第86-89页 |
| 4.2.1 试剂 | 第86-87页 |
| 4.2.2 仪器 | 第87页 |
| 4.2.3 表征分析手段 | 第87页 |
| 4.2.4 电极材料的制备 | 第87-89页 |
| 4.2.4.1 FTO的预处理 | 第87-88页 |
| 4.2.4.2 Au纳米棒的制备 | 第88页 |
| 4.2.4.3 g-C_3N_4薄膜的制备 | 第88页 |
| 4.2.4.4 g-C_3N_4-Au复合薄膜的制备 | 第88-89页 |
| 4.3 实验结果与讨论 | 第89-94页 |
| 4.3.1 扫描电镜(SEM)表征 | 第89-90页 |
| 4.3.2 材料的XRD表征 | 第90-91页 |
| 4.3.3 材料的FT-IR和UV-vis (紫外可见光谱)分析 | 第91页 |
| 4.3.4 光电流响应测试及分析 | 第91-92页 |
| 4.3.5 材料的PL光谱和阻抗分析 | 第92-93页 |
| 4.3.6 Voc decay (开路电压衰减)测试和分析 | 第93-94页 |
| 4.3.7 莫特肖特基曲线 (Mott-Schottky) | 第94页 |
| 4.4 本章小结 | 第94-95页 |
| 参考文献 | 第95-115页 |
| 致谢 | 第115页 |
