發(fā)布時間：2025-02-10 20:56

　　近年來,為了應對日益嚴重的環(huán)境污染和能源短缺問題,人們逐漸將目光轉移至太陽能這一取之不盡、用之不竭的清潔能源上,其中利用半導體吸收太陽能將水分解從而得到清潔可儲存的化學燃料是解決能源危機和環(huán)境問題的有效途徑,是極具發(fā)展?jié)摿Φ奶�陽能轉換技術。在光催化分解水反應中,可分為氧氣析出反應和氫氣析出反應兩個半反應,其中氧氣析出反應比氫氣析出反應要求更為苛刻,它涉及到復雜的多電子轉移步驟并需要外界提供很大的過電位,是一個動力學滯后的過程,因此成為限制利用光解水大規(guī)模生產(chǎn)清潔能源的主要障礙。近年來,氮化碳等有機聚合物光催化劑由于其結構的靈活多樣性,可調控的能帶結構,豐富的元素來源和高的化學耐受性等優(yōu)勢,在光催化分解水領域得到了積極廣泛的研究。然而,有機聚合物材料普遍存在載流子分離效率低,水氧化驅動力弱以及光吸收有限等缺點,這極大限制了其在可見光下催化水分解產(chǎn)氧的應用,因此開發(fā)一類能夠在可見光下高效產(chǎn)氧的光催化劑對于光催化領域的發(fā)展具有極其重要的意義。共軛梯形聚合物(Conjugated ladder polymers)是主鏈上的所有稠合環(huán)均為π共軛體系的一類特殊的梯形聚合物,是一種結合了石墨烯優(yōu)異的電...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１半導體光催化劑中光催化水分解的主要過程和原理示意圖［｜５］

補償與氧化還原反應相關的活化能壘的驅動??力，所以帶隙的寬度以及ＣＢ和ＶＢ的位置對半導體光催化劑至關重要，是第二步??和第三步的基矗??／?Ｌｉｇｈｔ?Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ?個??ＶＳ．?ＳＨＥ?Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ??（ＩＩＩ）?２?＼?Ａ?（Ｉ）?ａｔ?ｐＨ＝０?ｂａｎｄ??〇....

圖１．３?ｐ－ｇ－Ｃ３Ｎ４和ｇ－Ｃ３Ｎ４的（ａ）能帶結構示意圖以及（ｂ）在４１０?ｎｍ光照下催化水分解產(chǎn)生氧氣的??濃度：（ｃ）ｇ－Ｃ３Ｎ４和ｐ－ｇ－Ｃ３Ｎ４在黑暗和光照條件下的極化曲線；（ｄ）ｇ－Ｃ３Ｎ４和ｐ－ｇ－Ｃ３Ｎ４的奈奎??斯特阻抗圖［２２］

構上看，ｐ－ｇ－Ｃ３Ｎ４的帶隙發(fā)??生寬化，更重要的是其價帶位置降低，這使得ｐ－ｇ－Ｃ３Ｎ４比ｇ－Ｃ３Ｎ４在熱力學上具有??更強的催化水分解為氧氣的驅動力。此外他們還利用電化學測試對兩者進行產(chǎn)氧動??力學研宄，通過兩者的極化曲線比較發(fā)現(xiàn)，在黑暗和光照條件下ｐ－ｇ－Ｃ３Ｎ４都表現(xiàn)出....

圖１．４在４５０?ｎｍ波長下ｇ－Ｃ３Ｎ４和ｐ－ｇ－Ｃ３Ｎ４的（ａ）光致發(fā)光光譜和（ｂ）時間分辨光致發(fā)光光譜

?第１章緒論???同時他們利用穩(wěn)態(tài)和時間分辨光譜測量來確定載流子遷移過程以進一步闡明質??子化促進水氧化的原因。從圖１．３（ａ）光致發(fā)光光譜可以看出，與ｇ－Ｃ３Ｎ４相比，ｐ－ｇ－??Ｃ３Ｎ４的熒光強度很低，這表明ｐ－ｇ－Ｃ３Ｎ４中的載流子的重組復合速率被大大抑制；??圖１．３（ｂ....

圖１．６?（ａ）?３?ｗｔ?％?０）（０１１）２含＜：３隊樣品的透射電子圖樣；ｇ－Ｃ３Ｎ４和Ｃｏ（ＯＨ）２／ｇ－Ｃ３Ｎ４的（ｂ）粉末??ＸＲＤ圖譜、（ｃ）紫外－可見光漫反射圖譜和（ｄ）室溫ＰＬ光譜；（ｅ）純ｇ－Ｃ３Ｎ４、３ｗｔ％Ｃｏ（ＯＨ）２／ｇ－??Ｃ３Ｎ４的產(chǎn)氧速率圖；（ｆ）Ｃｏ３〇４／ｇ－Ｃ３Ｎ４、Ｃｏ（ＯＨ）２／ｇ－Ｃ３Ｎ４在紫外光照射?

Ｉ／ｇＣ＾?一??＜〇?＾〇?ｘ?＾?ｗ￣ｉ?４００?５００?６００??Ａ?／?ｎｍ??ｄ?廠?ｎ?ｅ？?�。。�?＿?ｆ???８Ｃ，Ｎ．?？．?＾?一?？?？?—？＾Ａ??？?ＣｏｔＯＭＪ／＾．Ｎ．－ＵＶＶｉ＊?３〇．?ｍｍ?〇＞｛〇？），?３ｗｔ??！?＾Ｎ＼?�。�：?／?ｉ：....

本文編號：4033070