| 致谢 | 第6-8页 |
| 摘要 | 第8-10页 |
| Abstract | 第10-11页 |
| 1 绪论 | 第18-22页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第18-19页 |
| 1.1.1 能源危机 | 第18页 |
| 1.1.2 氢能的发展及应用前景 | 第18-19页 |
| 1.2 选题背景及意义 | 第19-20页 |
| 1.3 研究目标与内容 | 第20-22页 |
| 2 文献综述 | 第22-39页 |
| 2.1 光催化水解制氢机理及过程 | 第22-24页 |
| 2.1.1 水解制氢机理 | 第22-23页 |
| 2.1.2 水解制氢反应过程 | 第23-24页 |
| 2.2 半导体光催化剂研究现状 | 第24-30页 |
| 2.2.1 TiO_2基催化剂光催化水解制氢性能 | 第24-28页 |
| 2.2.2 氮化碳类催化剂光催化水解制氢性能 | 第28-30页 |
| 2.3 缺陷型TiO_2的制备及应用 | 第30-34页 |
| 2.3.1 缺陷型TiO_2在光催化水解制氢中的应用 | 第31-32页 |
| 2.3.2 缺陷型TiO_2制备技术 | 第32-34页 |
| 2.4 超临界水热制备技术 | 第34-37页 |
| 2.4.1 超临界水热制备装置及流程 | 第35-37页 |
| 2.4.2 超临界水热法纳米材料制备研究现状 | 第37页 |
| 2.5 本章小结 | 第37-39页 |
| 3 实验材料、装置与分析测试方法 | 第39-49页 |
| 3.1 试剂与仪器 | 第39-40页 |
| 3.1.1 材料与试剂 | 第39-40页 |
| 3.1.2 主要实验仪器 | 第40页 |
| 3.2 连续流式超临界水热纳米材料合成系统(CHFS) | 第40-42页 |
| 3.2.1 CHFS系统组成及纳米材料制备流程 | 第40-41页 |
| 3.2.2 射流式反应器 | 第41-42页 |
| 3.3 催化材料表征方法 | 第42-44页 |
| 3.3.1 X射线衍射(XRD) | 第42-43页 |
| 3.3.2 高分辨透射电子显微镜(HR-TEM) | 第43页 |
| 3.3.3 X射线光电子能谱(XPS) | 第43页 |
| 3.3.4 比表面积测试(BET) | 第43页 |
| 3.3.5 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis) | 第43页 |
| 3.3.6 光致发光谱(PL) | 第43页 |
| 3.3.7 电子顺磁共振波谱(ESR) | 第43-44页 |
| 3.3.8 傅里叶转换红外光谱(FT-IR) | 第44页 |
| 3.3.9 瞬时光电流曲线(it-curve) | 第44页 |
| 3.3.10 程序升温表面反应(TPSR) | 第44页 |
| 3.4 催化材料结构模拟及计算 | 第44-46页 |
| 3.4.1 第一性原理及计算方法 | 第44-45页 |
| 3.4.2 计算参数设置 | 第45-46页 |
| 3.5 活性测试系统及方法 | 第46-49页 |
| 3.5.1 活性测试装置及测试方法 | 第46-47页 |
| 3.5.2 氢气浓度分析方法 | 第47-49页 |
| 4 表面缺陷型NiO-TiO_2热催化辅助制备及光催化性能研究 | 第49-66页 |
| 4.1 催化剂制备 | 第49-51页 |
| 4.2 催化剂活性筛选 | 第51-52页 |
| 4.3 30wt%NiO-TiO_2系列催化剂活性对比及结构表征 | 第52-64页 |
| 4.3.1 物相组成和比表面积 | 第52-54页 |
| 4.3.2 表面基团组成及合成过程 | 第54-56页 |
| 4.3.3 表面空位分布 | 第56页 |
| 4.3.4 表面元素价态分布 | 第56-58页 |
| 4.3.5 微观形貌 | 第58页 |
| 4.3.6 光学及电化学特征 | 第58-60页 |
| 4.3.7 能带结构 | 第60-62页 |
| 4.3.8 催化活性测试 | 第62-63页 |
| 4.3.9 光催化水解制氢机理分析 | 第63-64页 |
| 4.4 本章小结 | 第64-66页 |
| 5 缺陷型C_3N_4-Ni/TiO_2的制备及可见光催化性能研究 | 第66-83页 |
| 5.1 催化剂制备 | 第66-67页 |
| 5.2 TiO_2基催化剂活性筛选 | 第67-70页 |
| 5.3 C_3N_4-Ni/TiO_2催化剂活性筛选 | 第70-71页 |
| 5.4 C_3N_4-Ni/TiO_2系列催化剂活性对比及结构表征 | 第71-81页 |
| 5.4.1 物相组成和比表面积 | 第71-72页 |
| 5.4.2 微观形貌 | 第72-73页 |
| 5.4.3 表面活性基团及元素价态分布 | 第73-75页 |
| 5.4.4 表面空位分布 | 第75页 |
| 5.4.5 催化活性测试 | 第75-76页 |
| 5.4.6 能带结构与光学性能分析 | 第76-79页 |
| 5.4.7 电子迁移特征 | 第79-80页 |
| 5.4.8 可见光催化水解制氢机理分析 | 第80-81页 |
| 5.5 本章小结 | 第81-83页 |
| 6 结论与展望 | 第83-85页 |
| 6.1 主要结论 | 第83页 |
| 6.2 对未来工作的建议 | 第83-85页 |
| 参考文献 | 第85-104页 |
| 作者简历 | 第104页 |
