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DICP OpenIR  > 中国科学院大连化学物理研究所  > 学位论文
学科主题: 物理化学
题名: 氧化镓异相(质)结在光催化分解水中的作用
作者: 王翔
答辩日期: 2013-07-05
导师: 李灿
专业: 物理化学
授予单位: 中国科学院研究生院
学位: 博士
摘要: 本论文以氧化镓为模型,利用紫外拉曼光谱仪,高分辨电子显微镜,光电化学等表征手段,开展了关于“氧化镓异相(质)结在光(电)催化中的作用”的研究,取得了如下结果: 1.考察了GaOOH到α-Ga2O3再到β-Ga2O3的相结构演变过程。研究表明整个相变过程发生在单个粒子上,粒子没有明显的长大和团聚。相变从表面的缺陷位开始,逐渐发展到体相。少量的La2O3即可使缺陷位失活,阻止相变的发生。 2.制备了具有不同表面相结构的氧化镓,考察了其对光催化分解水活性的影响。高分辨电镜、时间分辨光谱和能带分析表明α-Ga2O3和β-Ga2O3之间形成了可有效分离光生电子与空穴的异相结。在粒子表面,这种相结的存在以及两相的同时暴露大幅提高了光催化分解水的活性。 3.研究了具有异相结结构的Ga2O3和TiO2在半导体粒子光催化和由半导体粒子组成电极薄膜的光电催化中作用的差异。发现异相结提高了光催化活性,降低了表观光电流,提出了一个关于半导体粒子光催化活性和光电催化光电流之间的定性关系。 4.研究了Zn2+,Pb2+的掺杂对Ga2O3光催化分解水活性的影响。发现Zn2+的掺杂导致β-Ga2O3/ZnGa2O4表面异质结的形成,其促进光生电子与空穴的分离,从而提高光催化活性。Pb2+的掺杂形成Pb与O的配位多面体,其作为杂质进入了β-Ga2O3表面结构,形成深能级,导致光生电子寿命的快速衰减,从而降低光催化活性。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/116831
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王翔. 氧化镓异相(质)结在光催化分解水中的作用[D]. 中国科学院研究生院. 2013.
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