【摘 要】
:
综合资源、能耗和环境效益等因素,实现把太阳能转变为以氢能为载体的化学能的Solar-Hydrogen(太阳能-氢能)过程是获取氢能最为理想的途径,在这一过程中,利用半导体光催化剂通过光催化/光电化学分解水是最有前景的转换途径之一。在光催化/光电化学分解水的过程中,最为核心的工作是开发具有可见光响应和适宜能带结构满足完全分解水需要的光催化剂。Sn O2是一种价廉易得的宽带隙的半导体材料,如能实现其可
论文部分内容阅读
综合资源、能耗和环境效益等因素,实现把太阳能转变为以氢能为载体的化学能的Solar-Hydrogen(太阳能-氢能)过程是获取氢能最为理想的途径,在这一过程中,利用半导体光催化剂通过光催化/光电化学分解水是最有前景的转换途径之一。在光催化/光电化学分解水的过程中,最为核心的工作是开发具有可见光响应和适宜能带结构满足完全分解水需要的光催化剂。Sn O2是一种价廉易得的宽带隙的半导体材料,如能实现其可见光化将具有重要的研究价值和实用意义。本论文以Sn Cl2.2H2O为Sn源,通过水热反应制备了具有可见光响应的Sn O2光催化剂,考察了其光催化/光电化学分解水的活性,并通过负载助催化剂提高了其光催化活性及稳定性。本论文紧密围绕新型可见光响应的光催化剂的开发,开展了材料制备,结构表征和光催化/光电化学分解水活性测试等实验工作,主要的研究工作及成果如下:(1)以Sn C l2.2H2O为前体,通过溶剂热法得到具有可见光响应的Sn O2粉体,吸收边达到570 nm,对应于2.17 e V的带隙,同时通过XRD,SEM,TG,UV-Vis等表征手段对所得样品进行了表征分析。研究考察了在不同条件下(温度及时间、干燥温度、前驱体种类及p H等)所得样品的结晶度、形貌、光吸收特性。结果表明此条件下(将Sn Cl2.2H2O溶解于甲醇溶剂中,氨水调节其p H为3.0,然后于干燥箱中150℃下晶化24 h;然后过滤洗涤,最后在75℃下干燥一夜)得到的样品,通过表征其结构、性能最佳。(2)在自建平台上测试了其粉体光催化分解水活性,分别考察了模拟氙灯全波段下、可见光波段(λ>420 nm)下在纯水中全反应、在电子供体(受体)下作用下的半反应活性以及负载助催化剂情况下的光催化活性。研究结果表明:纯水中的全反应无论是在全波段下还是可见光下都只能发生产氢半反应,说明Sn O2具有满足还原水的电极电位的需要,在有电子受体的情况下其可以发生产氧半反应,这说明Sn O2具有满足氧化水的电极电位的需要。负载助催化剂之后不论在全反应还是半反应,不论是全波段下还是可见光下,其产氢量都有明显提高。助催化剂为其提供了反应活性位点,故而,其光催化活性都有明显提高。(3)通过电泳沉积的方法在FTO基体上制备了所得可见光响应Sn O2的光电极薄膜,在三电极的形式下(Ag/Ag Cl参比电极,Pt对电极),在电化学工作站上测试了Sn O2电极的光电化学分解水活性。通过I-V、I-T测试表明:通过I-V曲线可知,所制备的Sn O2粉体光催化剂制备得到的光电极薄膜在没有经过任何进一步的热处理,也没有经过任何修饰改性及助催化剂的担载下,在可见光下就展示了很明显的光电流,光电流强度达到近m A/cm~2。通过对其进行热处理,可知在一定的热处理范围内能够提升其光电化学活性,通过I-T曲线表明该光阳极材料具有一定的稳定性。光电化学和光催化活性表明制备的Sn O2具有适宜的带隙以及带边位置满足光解水的电极电位需要。其可见光响应机理是由于二价锡离子的掺杂使其带隙变窄从而使其吸收边拓展到可见光区从而响应可见光。本研究工作通过简单易行的方法使价廉易得的宽带隙Sn O2具有可见光响应特性。
其他文献
目的:初步研究子宫内膜异位症相关性卵巢癌(endometriosis-associated ovarian cancer,EAOC)发生的危险因素。方法:在本研究中,我们选取2010年1月至2020年12月就诊于南京医科大学第一附属医院并接受手术治疗,术后病理诊断为EAOC的15例患者作为研究组。对照组是同时期在同一家医疗机构接受手术治疗,术后病理诊断为卵巢子宫内膜异位症(endometriosi
目的:探讨轻型卒中和短暂性脑缺血发作(TIA)患者血管周围间隙扩大(EPVS)与眼底血管病变之间的关系。方法:本研究收集了2019年3—8月在常州市第二人民医院住院治疗的轻型卒中(NIHSS≤3分)和TIA患者。收集患者的基线资料以及动脉粥样硬化危险因素。通过磁共振成像(MRI)和眼底照相检查对患者EPVS和眼底血管病变进行评估,对眼底血管的直径采用专门的软件进行定量测量,视觉分析血管弯曲程度、眼
目的:颞叶癫痫是最常见的药物难治性癫痫,手术治疗预后较好,但是仍有30%的患者手术效果不理想,新的脑磁图分析方法可能会增加致痫灶定位的准确性,提高手术效果。方法:本研究采用了脑磁图动态磁源成像方法分析了脑磁图在不同频段的定侧、定位结果,并与磁共振及脑电图进行了比较。结果:结果分为全脑频谱图及动态磁源成像两方面。在全脑频谱图定侧中,4-30Hz频段和30-140Hz频段在一致性上具有明显的统计学差异
目的:线粒体功能紊乱是高盐摄入导致棕色脂肪组织代谢异常的主要机制。线粒体去乙酰化酶SIRT3可以通过调控线粒体蛋白的乙酰化修饰,维持线粒体自由基代谢和能量代谢的稳态。本研究聚焦于线粒体SIRT3,探讨SIRT3改善高盐摄入导致的棕色脂肪组织代谢紊乱中的作用机制。方法:选用8周龄雄性SIRT3基因敲除(SIRT3 KO)和野生型(WT)小鼠,小鼠随机分成2组,分别给予正常饮用水(NS)或高盐饮用水(
大豆开花影响籽粒产量,对其机制的研究在高产育种具有重要作用。采用分子遗传学和分子生物学方法改良品种,将促进开花基因(LEAFY和APETAL1基因)导入植物中,使其改变植物开花对光周期的依赖,促进开花,提高产量,加快育种进程。本研究克隆大豆的LEAFY(GmLFY)基因和APETAL1(GmAP1)基因,利用植物遗传转化技术将基因转入到拟南芥和大豆基因组中,对GmLFYs和GmAP1s基因进行功能
土库曼斯坦是我国主要天然气进口国,阿姆河右岸东南部是其主要含油气盆地,在前苏联和土库曼斯坦对阿姆河盆地开发的50余年中,对其基础地质特征研究较少,导致新井在勘探开发过程中,不能有效的结合周边已开发井位资料进行分析和了解,不能有效地对新井进行勘探开发的指导。本次研究,主要目的是根据已获得的新井资料对研究区进行研究,研究沉积微相特征,划分有利沉积微相,与附近井位资料结合,建立沉积相连井剖面图,为有利沉
角蛋白是一种硬性蛋白,它广泛存在于动物的皮肤及皮肤的衍生物中,由于角蛋白的化学结构很稳定,因具有独特的分子结构而难以被人类以及生物自身利用,一般条件下不溶解,也很难被一般的蛋白酶所水解。故随意抛弃不仅会造成资源的浪费,也会导致环境污染。利用微生物降解角蛋白是一种很好的办法,既能改善环境,还能利用角蛋白中的营养成分。角蛋白及角蛋白酶在皮革、化妆品、洗涤剂用酶脱毛,和角蛋白纤维的生物聚合物等领域有较高