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学科主题: 物理化学
题名: 镧和铬共掺杂的钛酸锶光催化体系产氢以及Z机制分解水研究
作者: 贾玉帅
答辩日期: 2014-05-18
导师: 刘生忠 ;  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: 设计合成了La和Cr共掺杂的Sr2TiO4/SrTiO3异质结光催化剂。在可见光激发下共掺杂的Sr2TiO4/SrTiO3异质结催化剂显示了更高的光催化产氢活性。光生载流子在两物相间的有效传递导致电子-空穴有效分离、Pt在较低担载量条件下的趋向性沉积以及掺杂铬主要以三价的形式存在是La和Cr共掺杂Sr2TiO4/SrTiO3异质结光催化剂显著提高可见光产氢性能的原因。利用光合作用中Z机制的概念将通过溶胶凝胶水热法合成的产氢光催化剂SrTiO3(La,Cr)和产氧光催化剂WO3耦合,并在I-/IO3-氧化还原电对存在下考察可见光分解水同时产氢产氧活性。结果显示只有溶胶凝胶水热法合成的SrTiO3(La,Cr)可以实现分解水同时产氢产氧,而聚合络合法合成的SrTiO3(La,Cr)没有氢气氧气产生。初步的结果显示,半导体材料晶体微结构(TiO6八面体)发生不同程度畸变导致载流子浓度和迁移率的变化是两种样品光催化分解水活性存在显著差异的可能原因。合成了P型Sr2CuInO3S半导体光催化材料。该材料吸收带边在550 nm,具有较好的可见光响应性能。电化学和紫外可见吸收结果表明该化合物的能带位置在热力学上满足光催化分解水产氢和产氧的条件。通过理论计算还研究了半导体材料的导带和价带。Sr2CuInO3S在可见光激发下不担载或只担载少量助催化剂可以实现产氢,其中原位光沉积担载Rh的样品显示了最好的产氢性能。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/119907
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贾玉帅. 镧和铬共掺杂的钛酸锶光催化体系产氢以及Z机制分解水研究[D]. 中国科学院研究生院. 2014.
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