【摘 要】
：
当今世界能源危机和环境污染成为一个亟待解决的问题,基于半导体材料的太阳能驱动光催化分解水制氢技术具有清洁无污染、可持续、环境友好等特点,可以将太阳能直接转化为化学燃料,有望成为解决能源危机和环境污染的有效手段。TiO2作为一种典型的半导体光催化剂,由于其无毒、成本低以及化学性质稳定受到了广泛的关注和研究。但是由于TiO2具有较宽的带隙（3.2 e V）限制了对可见光的吸收,以及较高的载流子复合率极
论文部分内容阅读
当今世界能源危机和环境污染成为一个亟待解决的问题,基于半导体材料的太阳能驱动光催化分解水制氢技术具有清洁无污染、可持续、环境友好等特点,可以将太阳能直接转化为化学燃料,有望成为解决能源危机和环境污染的有效手段。TiO2作为一种典型的半导体光催化剂,由于其无毒、成本低以及化学性质稳定受到了广泛的关注和研究。但是由于TiO2具有较宽的带隙（3.2 e V）限制了对可见光的吸收,以及较高的载流子复合率极大地限制了TiO2的实际应用。本文通过将非金属红磷（RP）与不同形貌的TiO2进行复合,分别构建了TiO2纳米棒@RP和TiO2空心球@RP两种不同的异质结构,并对各体系的结构特征、分解纯水析氢性能以及反应机理进行了研究。主要研究内容如下:（1）首先通过水热法合成了钛酸纳米管前驱体,并通过高温焙烧得到（116）晶面暴露的TiO2纳米棒。进而和无定形RP混合后置于密封石英管内通过气相沉积法合成TiO2@RP纳米棒异质结构。通过优化前驱体中TiO2和RP的质量比,所制备的TiO2@RP（0.4）相对于TiO2纳米棒表现出显著提升的光催化析氢性能,在模拟太阳光照射下的析氢速率可高达12.9μmol·h-1。通过理论计算和实验分析可以证明,Z型异质结有助于促进光生载流子的空间分离和迁移,提高光生电子和空穴的寿命,从而提升TiO2@RP异质结构的光催化析氢性能。（2）通过溶胶-凝胶法合成了介孔TiO2空心球,以TiO2空心球作为支撑载体材料,通过化学气相沉积法制备了RP修饰的TiO2空心球异质结构（TiO2@RP）。通过对TiO2空心球上RP负载量的优化,TiO2@RP空心球表现出非常优异的光催化析氢性能。在模拟太阳光照射下,TiO2@RP空心球的析氢速率可达8.62μmol·h-1。特殊的空心球结构能够提高光的利用率,RP和TiO2间形成的异质结有利于光生载流子的分离和迁移,从而有助于提高光催化析氢性能。
其他文献
鉴于目前人们已经认识到保护环境和节约资源的重要性,寻求淡水资源和开发利用太阳能已经引起人们的广泛关注。为此人们致力于开发新的光热材料,利用太阳能进行海水脱盐淡化,以获取淡水,实现保护环境和节约资源的目的。但目前存在如太阳能蒸发水性能偏低、太阳能蒸发器制备成本高昂、制备工艺复杂以及难以实现大规模应用等诸多问题,严重限制了海水淡化的大规模应用。为此,在本文中,我们致力于探索简单且低成本的方法来制备高效
氨不仅是必不可少的生物分子,而且还有重要的农业和工业应用。此外,由于其极高的氢含量,氨被认为是一种潜在的绿色储能载体。虽然氮在大气中非常丰富（78%）,但由于N≡N(941 KJ mol-1)的超高离解能,很难将氮转化为氨。随着工艺的广泛应用,大规模人工氨生产的问题似乎已经得到解决。然而,传统的Haber-Bosch工艺要求苛刻的条件,消耗大量能源,并造成空气污染。因此,迫切需要开发一种在环境条件
改革开放以来,随着我国经济迅速发展,尤其是伴随近年来互联网行业的兴起,人们对于生活水平和生活质量的要求有了显著提高,旅游成为大众体验生活的一种新方式。在这一进程中,民宿作为依附于旅游业崛起的新型居住方式,开始进入大众视野。蒙阴作为我国5A级国家森林公园,有着独特的自然风景和民风民俗,每年都会吸引大量游客来此居住游玩,以此催生了蒙阴民宿的诞生。实地调查发现,蒙阴民宿尚处于起步阶段,只有个别两三例精品
缺陷工程作为调节电子结构和界面配位的一种新策略,近年来逐渐兴起,尤其是具有较低形成能的氧空位可以对材料的一些性能进行灵活、高效的调控,在催化、腐蚀防护、热涂层、传感器、微电子等先进技术中得到不断的应用。并且缺陷位独特的电子结构,为材料表面的进一步修饰提供了无限可能,有着巨大的应用前景。本文以液态金属钾钠合金为还原剂,通过液相剪切辅助的方法,可以在室温下快速制备各种缺陷氧化物。为了验证这种合成策略的
当整数k≥2时,k重除数函数d k（n）表示n=n1n2…nk的解的个数,其中n1,n2,…,nk为正整数.本文中我们利用Selberg-Delange方法和Berry-Esseen不等式,首先研究了d k（n）zω（n）在短区间上的均值问题,给出了其均值的渐近公式.在此基础上,我们证明了短区间上权为d k（n）的Erd（?）s-Kac型定理,并且证明了其中的余项估计是最优的.同时我们还研究了函数
极大极小问题是一类重要的优化问题,在工程设计、经济管理等领域有着广泛的应用。本文对极大极小问题的梯度类算法进行了研究,研究的极大极小问题包含了一般结构极大极小问题和张量结构极大极小问题。本文主要内容如下:（1）介绍了极大极小问题的研究现状,提出了一类张量结构极大极小问题,并简单介绍了一般结构极大极小问题以及张量结构极大极小问题的转化求解方法。（2）提出了求解极大极小问题的光滑最速下降法、光滑三项共
在癌症治疗进程中,纳米给药系统的问世不但避免了化疗对人们身体的毒副作用,而且还避免了肿瘤切割带来的身体损伤,为癌症的治疗提供了有效的手段。然而,由于肿瘤组织的高致密性,纳米药物很难进入肿瘤组织或肿瘤细胞完成药物传递过程,药物穿透肿瘤的效率低下已成为制约纳米药物发展的瓶颈。在此,我们利用肿瘤组织微环境中高浓度的γ-谷氨酰转肽酶（GGT）可以特异性识别并催化含有γ-谷氨酰基的底物,使得底物中的氨基暴露
国家乡村振兴局正式挂牌成立,标志着我国的乡村振兴战略发展到了新阶段。新农村生态建设和休闲农业、民宿经济、乡村旅游等农村特色产业也将得到极大的政策鼓励,传统村落的建设更将实现跨越式发展。传统村落作为农耕文明的载体,在传承历史文脉和展现地域文化方面具有重要的意义。胶东沿海传统村落不仅具有丰富的自然资源和历史文化内涵,其传统建筑和院落格局保留也相对完整,具有较高的研究价值。但是在近几年开发的过程中出现村
医用敷料是用于促进创面愈合的保护性材料。研究表明细菌感染是导致愈合延迟甚至死亡的主要原因,因此,有必要对医用材料进行抗菌功能改性。此外,具有特殊结构和性能的高分子材料成为医用敷料领域的研究热点,其不仅拥有良好的抗菌活性,而且经过特殊成型后,更加适合用于医用敷料。尽管已有多种抗菌敷料被开发出来用于促进创面愈合,但这些敷料仍缺乏主动刺激皮肤细胞（上皮细胞、成纤维细胞、干细胞等皮肤相关细胞）迁移来加速创
基于双氟磺酰亚胺（[FSI]-）和双三氟甲磺酰亚胺（[TFSI]-）阴离子的离子液体在电化学中具有潜在的应用。然而,关于它们的微观性质依然不清楚。本论文将多种光谱学手段与量子化学计算方法相结合,对[FSI]-和[TFSI]-基离子液体与共溶剂组成的二元体系的微观结构和分子间相互作用进行研究,主要研究体系中的氢键相互作用、C-H···π相互作用、作用体的存在形式及溶液结构在共溶剂稀释的过程中的变化。