孙向威:氧化钨半导体光催化剂的改性及其光电催化性能研究论文

孙向威:氧化钨半导体光催化剂的改性及其光电催化性能研究论文

本文主要研究内容

作者孙向威(2019)在《氧化钨半导体光催化剂的改性及其光电催化性能研究》一文中研究指出:随着工业的迅速发展,大量有毒污染物的排放,破坏了生态环境,严重危害着人类的健康和社会的可持续发展。半导体光催化技术,可以将清洁的太阳能转化为化学能,在解决人类面临的能源紧缺和环境污染的问题上显示出了优越性。在众多半导体光催化剂中,氧化钨基半导体由于光响应范围较广、易于合成等优势引起了人们广泛关注。同时,我国丰富的钨矿资源为人们研究氧化钨提供了充足的原料来源。由于氧化钨所具有的特殊结构和形貌可以对材料的性质产生深远影响,因此人们对氧化钨的物相、微观结构和晶体的生长方面进行了许多研究。但是由于氧化钨量子效率较低,以及光激发载流子复合几率高等问题的存在,其在光催化领域的发展受到了限制。本论文在前人工作的基础上,为了进一步提高WO3半导体光催化剂的性能,通过调控实验条件,研究了WO3的生长方向、表面结构以及结晶水得失对光催化活性的影响,探讨了不同改性方法的机理,本论文的结论为开发研究高效半导体光催化剂提供了实验和理论指导。本文主要研究内容及科研成果如下:第1章主要介绍了本文的研究背景和意义。简单阐述半导体光催化剂的基本原理、研究难点和存在问题及发展现状,同时阐明了 WO3基光催化剂的优缺点及常用的改性方法,还对影响催化剂的性能机理进行了详细的列举。并在最后阐述了本文的选题思路以及主要研究内容。第2章通过调控水热反应温度,实现了 WO3纳米棒生长方向的调控,结果表明随着反应温度的提高,WO3生长方向从(200)、(110)向(111)方向转变;光催化性能测试表明沿(111)方向生长的光催化剂具有最高的光催化降解染料活性,而过渡结构的WO3催化剂活性最低;结合光电化学测试,我们推测(111)方向生长的光催化剂具有极佳的电子-空穴分离能力是光催化性能提高的主要原因。第3章本通过采用不同表面后处理的方式,来获得具有不同表面结构的氧化钨半导体。结果表明WO3不同表面微结构对氧化钨光催化性能有比较明显的影响。在此基础上,探究了不同表面结构对WO3光电化学性能的影响以及作用机理,这为研究设计具有高效的光催化剂奠定了实验基础。第4章主要针对WO3具有结晶水的特点,以结晶水主要研究目标,通过退火以及再水热的方式来控制WO3结晶水的得失,并探究结晶水得失对WO3光电化学性能的影响以及作用机理,并探究了结晶水得失前后影响光催化反应的活性物种,本章工作对理解光催化反应机理有重要意义。第5章主要总结了本论文工作,阐述了本论文的创新点,并对本论文的后续研究做了初步展望。

Abstract

sui zhao gong ye de xun su fa zhan ,da liang you du wu ran wu de pai fang ,po huai le sheng tai huan jing ,yan chong wei hai zhao ren lei de jian kang he she hui de ke chi xu fa zhan 。ban dao ti guang cui hua ji shu ,ke yi jiang qing jie de tai yang neng zhuai hua wei hua xue neng ,zai jie jue ren lei mian lin de neng yuan jin que he huan jing wu ran de wen ti shang xian shi chu le you yue xing 。zai zhong duo ban dao ti guang cui hua ji zhong ,yang hua wu ji ban dao ti you yu guang xiang ying fan wei jiao an 、yi yu ge cheng deng you shi yin qi le ren men an fan guan zhu 。tong shi ,wo guo feng fu de wu kuang zi yuan wei ren men yan jiu yang hua wu di gong le chong zu de yuan liao lai yuan 。you yu yang hua wu suo ju you de te shu jie gou he xing mao ke yi dui cai liao de xing zhi chan sheng shen yuan ying xiang ,yin ci ren men dui yang hua wu de wu xiang 、wei guan jie gou he jing ti de sheng chang fang mian jin hang le hu duo yan jiu 。dan shi you yu yang hua wu liang zi xiao lv jiao di ,yi ji guang ji fa zai liu zi fu ge ji lv gao deng wen ti de cun zai ,ji zai guang cui hua ling yu de fa zhan shou dao le xian zhi 。ben lun wen zai qian ren gong zuo de ji chu shang ,wei le jin yi bu di gao WO3ban dao ti guang cui hua ji de xing neng ,tong guo diao kong shi yan tiao jian ,yan jiu le WO3de sheng chang fang xiang 、biao mian jie gou yi ji jie jing shui de shi dui guang cui hua huo xing de ying xiang ,tan tao le bu tong gai xing fang fa de ji li ,ben lun wen de jie lun wei kai fa yan jiu gao xiao ban dao ti guang cui hua ji di gong le shi yan he li lun zhi dao 。ben wen zhu yao yan jiu nei rong ji ke yan cheng guo ru xia :di 1zhang zhu yao jie shao le ben wen de yan jiu bei jing he yi yi 。jian chan chan shu ban dao ti guang cui hua ji de ji ben yuan li 、yan jiu nan dian he cun zai wen ti ji fa zhan xian zhuang ,tong shi chan ming le WO3ji guang cui hua ji de you que dian ji chang yong de gai xing fang fa ,hai dui ying xiang cui hua ji de xing neng ji li jin hang le xiang xi de lie ju 。bing zai zui hou chan shu le ben wen de shua ti sai lu yi ji zhu yao yan jiu nei rong 。di 2zhang tong guo diao kong shui re fan ying wen du ,shi xian le WO3na mi bang sheng chang fang xiang de diao kong ,jie guo biao ming sui zhao fan ying wen du de di gao ,WO3sheng chang fang xiang cong (200)、(110)xiang (111)fang xiang zhuai bian ;guang cui hua xing neng ce shi biao ming yan (111)fang xiang sheng chang de guang cui hua ji ju you zui gao de guang cui hua jiang jie ran liao huo xing ,er guo du jie gou de WO3cui hua ji huo xing zui di ;jie ge guang dian hua xue ce shi ,wo men tui ce (111)fang xiang sheng chang de guang cui hua ji ju you ji jia de dian zi -kong xue fen li neng li shi guang cui hua xing neng di gao de zhu yao yuan yin 。di 3zhang ben tong guo cai yong bu tong biao mian hou chu li de fang shi ,lai huo de ju you bu tong biao mian jie gou de yang hua wu ban dao ti 。jie guo biao ming WO3bu tong biao mian wei jie gou dui yang hua wu guang cui hua xing neng you bi jiao ming xian de ying xiang 。zai ci ji chu shang ,tan jiu le bu tong biao mian jie gou dui WO3guang dian hua xue xing neng de ying xiang yi ji zuo yong ji li ,zhe wei yan jiu she ji ju you gao xiao de guang cui hua ji dian ding le shi yan ji chu 。di 4zhang zhu yao zhen dui WO3ju you jie jing shui de te dian ,yi jie jing shui zhu yao yan jiu mu biao ,tong guo tui huo yi ji zai shui re de fang shi lai kong zhi WO3jie jing shui de de shi ,bing tan jiu jie jing shui de shi dui WO3guang dian hua xue xing neng de ying xiang yi ji zuo yong ji li ,bing tan jiu le jie jing shui de shi qian hou ying xiang guang cui hua fan ying de huo xing wu chong ,ben zhang gong zuo dui li jie guang cui hua fan ying ji li you chong yao yi yi 。di 5zhang zhu yao zong jie le ben lun wen gong zuo ,chan shu le ben lun wen de chuang xin dian ,bing dui ben lun wen de hou xu yan jiu zuo le chu bu zhan wang 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自山东大学的孙向威,发表于刊物山东大学2019-07-16论文,是一篇关于氧化钨论文,光催化论文,表面处理论文,光电化学论文,牺牲剂论文,山东大学2019-07-16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,资料来自山东大学2019-07-16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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