基于水滑石的异质结构催化剂的制备及其能源催化性能研究

发布时间：2024-01-23 12:44

　　当前能源转换领域面临资源紧缺及环境污染等重大挑战,促使人们不断探索和发展新型清洁能源,以实现能源的高效利用与可持续发展。在众多获取清洁能源的途径中,光催化及电催化过程具有清洁、高效、可循环利用等优点,引起了科研工作者的广泛关注。高性能催化剂是实现高效率光、电催化的基础。对光催化剂而言,传统半导体材料存在光谱响应范围窄、光腐蚀严重等问题;而电催化剂存在导电性较差、活性组分易聚集等缺点。层状双金属氢氧化物(Layered double hydroxieds,LDHs)具有独特的层状结构拓扑不变性、金属元素可调变、活性中心高度分散等特点,近年来在光、电催化领域表现出巨大的发展潜力。本论文分别针对光催化及电催化领域最重要的两类反应(光催化分解水、电催化还原二氧化碳),设计并制备了多级核壳结构Cu20@ZnCr-LDHs及原子级厚度Co/C03O4两类异质结构催化剂。通过调控各组分的能带结构,拓宽了可利用的光谱范围,提高了催化剂的稳定性,进一步对催化剂的界面特性及电子结构进行了精确调控,分别实现了光、电催化性能强化,获得了两类性能优异的光、电催化材料。具体研究内容如下:1.Cu20@ZnCr-L...

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【学位级别】：博士

图１－１光催化分解水示意图

图１－３样品扫描电镜照片：⑻２?：?１摩尔比Ｂｉ２Ｓ３／ＣｄＳ样品（ｂ）多级结构形貌构成示意图［３４】

图１－２二氧化钛样品扫描电镜照片：（ａ）前驱体（ｂ）３００°Ｃ焙烧样品，（ｃ）４００°Ｃ焙烧样品和（ｄ）５００°Ｃ??焙烧样品［３３］

图１－４样品扫描电镜照片：（ａ）单个树枝状ａ－Ｆｅ２０３样品的透射电镜照片（ｂ）树枝状ａ－Ｆｅ２０３样品前??驱体生长示意图［３５】

本文编号：3882681