本文主要研究内容
作者高宇君（2019）在《碱土金属锡酸盐材料的缺陷调控与光催化性能研究》一文中研究指出：随着环境污染和能源危机日益加剧,光催化技术脱颖而出,被认为是修复环境和解决能源危机的有力武器。迄今为止,几百种光催化剂已被报道,主要用于水分解和环境修复,目前商用TiO2光催化剂因其无毒,成本低,效率高和稳定性好等特点已被广泛应用。然而,光催化剂的光子能量转换在现阶段还远未达到实际应用的水平,其关键原因是限制了光生电荷从半导体内部到表面的迁移的过程。为了实现光驱催化活化,氧化物催化剂上的太阳能-化学能转换过程应该更好地被利用,其效率依赖于光子,激子和活性物质之间的能量耦合。为了响应光子-激子能量转换,可以通过设计能带结构来优化太阳能捕获效率,例如缺陷态的产生和异质结的形成。在众多光催化剂材料中,由于其独特的晶体结构和电子特性,钙钛矿氧化物显示出极好的光催化应用前景。钙钛矿晶体结构提供了良好的框架,其中可以调整带隙值以使得可见光吸收和带边电位能够满足特定光催化反应的需要。此外,钙钛矿化合物中的晶格畸变强烈影响光生电荷载体的分离。通常能量转移到氧物种被认为是O2·-驱动的光催化反应过程中的关键步骤,因此开发设计氧缺陷诱导的光催化剂,以改善氧化学吸附性能是非常重要的。本文选择碱土金属锡酸盐钙钛矿材料作为研究对象,重点研究了CaSnO3光催化剂,通过水热法,以非化学计量比的形式,合成光催化剂。以这种方式诱导引入缺陷,形成浅捕获中心,增强电子、空穴分离传输速率,调控光催化剂的性能。氧化物缺陷控制的MSnO3催化剂通过改善表面上的物质化学吸附将光转化为化学能。具有富含氧空位的Ca/Sn比为2.7（2.7-CaSnO3）的CaSnO3表现出高光电流性能和有效的光催化活性。2.7-CaSnO3具有优异的光催化效率,在100mW/cm2白光LED光照射下,30分钟内MB染料减少93.9%,大约比化学计量高3.2倍。在相同的LED光照射下,2.7-CaSnO3的产氢效率达到了577.4μmolh-11 g-1且实现了62.0μmol-11 g-1的析氧效率。由于2.7-CaSnO3中的氧缺陷改善了化学吸附,使得光生电子能够转移到空间中的氧物种。因此,氧分子成功地在富含氧缺陷的MSnO3上被激活成超氧自由基。在更多氧缺陷掺杂后,析氢速率从553.3增加到1152.7μmolh-11 g-1,而O2产生速率从62.0增加到129.1μmolh-1g-1。氢还原处理进一步表明,通过在2.7-CaSnO3中引入更多的氧空位,可以提高析氢和析氧的释放速率。利用化学吸附和分子氧在表面缺陷上的活化,改性的MSnO3可以增强光催化活性。在这里,我们提供了一种新的氧化物缺陷调控MSnO3催化剂的策略。
Abstract
sui zhao huan jing wu ran he neng yuan wei ji ri yi jia ju ,guang cui hua ji shu tuo ying er chu ,bei ren wei shi xiu fu huan jing he jie jue neng yuan wei ji de you li wu qi 。qi jin wei zhi ,ji bai chong guang cui hua ji yi bei bao dao ,zhu yao yong yu shui fen jie he huan jing xiu fu ,mu qian shang yong TiO2guang cui hua ji yin ji mo du ,cheng ben di ,xiao lv gao he wen ding xing hao deng te dian yi bei an fan ying yong 。ran er ,guang cui hua ji de guang zi neng liang zhuai huan zai xian jie duan hai yuan wei da dao shi ji ying yong de shui ping ,ji guan jian yuan yin shi xian zhi le guang sheng dian he cong ban dao ti nei bu dao biao mian de qian yi de guo cheng 。wei le shi xian guang qu cui hua huo hua ,yang hua wu cui hua ji shang de tai yang neng -hua xue neng zhuai huan guo cheng ying gai geng hao de bei li yong ,ji xiao lv yi lai yu guang zi ,ji zi he huo xing wu zhi zhi jian de neng liang ou ge 。wei le xiang ying guang zi -ji zi neng liang zhuai huan ,ke yi tong guo she ji neng dai jie gou lai you hua tai yang neng bu huo xiao lv ,li ru que xian tai de chan sheng he yi zhi jie de xing cheng 。zai zhong duo guang cui hua ji cai liao zhong ,you yu ji du te de jing ti jie gou he dian zi te xing ,gai tai kuang yang hua wu xian shi chu ji hao de guang cui hua ying yong qian jing 。gai tai kuang jing ti jie gou di gong le liang hao de kuang jia ,ji zhong ke yi diao zheng dai xi zhi yi shi de ke jian guang xi shou he dai bian dian wei neng gou man zu te ding guang cui hua fan ying de xu yao 。ci wai ,gai tai kuang hua ge wu zhong de jing ge ji bian jiang lie ying xiang guang sheng dian he zai ti de fen li 。tong chang neng liang zhuai yi dao yang wu chong bei ren wei shi O2·-qu dong de guang cui hua fan ying guo cheng zhong de guan jian bu zhou ,yin ci kai fa she ji yang que xian you dao de guang cui hua ji ,yi gai shan yang hua xue xi fu xing neng shi fei chang chong yao de 。ben wen shua ze jian tu jin shu xi suan yan gai tai kuang cai liao zuo wei yan jiu dui xiang ,chong dian yan jiu le CaSnO3guang cui hua ji ,tong guo shui re fa ,yi fei hua xue ji liang bi de xing shi ,ge cheng guang cui hua ji 。yi zhe chong fang shi you dao yin ru que xian ,xing cheng jian bu huo zhong xin ,zeng jiang dian zi 、kong xue fen li chuan shu su lv ,diao kong guang cui hua ji de xing neng 。yang hua wu que xian kong zhi de MSnO3cui hua ji tong guo gai shan biao mian shang de wu zhi hua xue xi fu jiang guang zhuai hua wei hua xue neng 。ju you fu han yang kong wei de Ca/Snbi wei 2.7（2.7-CaSnO3）de CaSnO3biao xian chu gao guang dian liu xing neng he you xiao de guang cui hua huo xing 。2.7-CaSnO3ju you you yi de guang cui hua xiao lv ,zai 100mW/cm2bai guang LEDguang zhao she xia ,30fen zhong nei MBran liao jian shao 93.9%,da yao bi hua xue ji liang gao 3.2bei 。zai xiang tong de LEDguang zhao she xia ,2.7-CaSnO3de chan qing xiao lv da dao le 577.4μmolh-11 g-1ju shi xian le 62.0μmol-11 g-1de xi yang xiao lv 。you yu 2.7-CaSnO3zhong de yang que xian gai shan le hua xue xi fu ,shi de guang sheng dian zi neng gou zhuai yi dao kong jian zhong de yang wu chong 。yin ci ,yang fen zi cheng gong de zai fu han yang que xian de MSnO3shang bei ji huo cheng chao yang zi you ji 。zai geng duo yang que xian can za hou ,xi qing su lv cong 553.3zeng jia dao 1152.7μmolh-11 g-1,er O2chan sheng su lv cong 62.0zeng jia dao 129.1μmolh-1g-1。qing hai yuan chu li jin yi bu biao ming ,tong guo zai 2.7-CaSnO3zhong yin ru geng duo de yang kong wei ,ke yi di gao xi qing he xi yang de shi fang su lv 。li yong hua xue xi fu he fen zi yang zai biao mian que xian shang de huo hua ,gai xing de MSnO3ke yi zeng jiang guang cui hua huo xing 。zai zhe li ,wo men di gong le yi chong xin de yang hua wu que xian diao kong MSnO3cui hua ji de ce lve 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自兰州大学的高宇君，发表于刊物兰州大学2019-07-29论文，是一篇关于氧缺陷论文,光催化作用论文,氧活化论文,碱土金属锡酸盐论文,兰州大学2019-07-29论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自兰州大学2019-07-29论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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