一、Ar~+光电流光谱研究（论文文献综述）
乐树坤[1]（2020）在《改性钒基/钽基材料的制备及水环境残留抗生素的光催化降解研究》文中研究表明抗生素耐药性每年导致数十万人死亡,造成了重大的全球健康隐患,水环境中的抗生素残留成为亟待处理的弊端。这些年来光催化氧化技术运用遍及,这一技术指的是利用氧化材料和紫外光的配合氧化作用将废水中的有机物分子去除,完成净化废水的目标。使用光催化降解技术,可以使含有药物的废水得到净化,通过多相催化反应过程产生的有机物中间体也可以得到降解,并且有着安全简便、成本低廉等优势。同时我国钒矿与钽矿的储备较为充足,它们多样的化合价态、卓越的光电性能与杰出的催化效率,让钒基与钽基材料成为不可多得的优质光催化材料。因此本论文通过对Ag3VO4、NH4V4O10、BiVO4、Bi3TaO7和Sn2Ta2O7改性,制备可见光响应的光催化材料并应用于水环境中残留抗生素的降解。具体研究内容如下:（1）通过在多孔氮化碳（mpg-C3N4）上锚固微小的Ag3VO4颗粒,合成了Ag3VO4/mpg-C3N4半导体异质结材料,同时探究在模拟太阳光下这一材料降解四环素（TC）的性能及机理。所合成的Ag3VO4/mpg-C3N4对TC的光催化去除效率在90 min内可达83.2%,并且在5个循环后也没有观察到明显的失活,从而推断出该光催化剂有着不凡的再使用性。此外还通过活性自由基猝灭实验、ESR光谱和HPLC-MS分析,阐明了Ag3VO4/mpg-C3N4在模拟太阳光下光催化降解TC的可能机理和中间产物。（2）通过简单的加热回流法将CdS量子点加载到超薄的NH4V4O10纳米薄片上。CdS/NH4V4O10因其独特的零维/二维（0D/2D）结构和组成优势,对阿莫西林（AMX）的光降解表现出显着的降解活性和较高的稳定性。CdS/NH4V4O10光催化剂在120 min内对AMX的光催化去除效率可达90.6%。这是由于2D超薄的NH4V4O10使其内部的NH4+裸露于表面,从而更好的吸附AMX,同时特殊的异质结构带来了较大的比表面积,促进了光生电荷的分离与转移和更多活性位点的产生,为光催化氧化还原反应带来优势。进一步由ESR光谱、活性自由基捕获实验结果和HPLC-MS分析阐明了AMX的光降解途径与CdS/NH4V4O10光催化降解机理。（3）通过简单的回流法制备了超薄二维C3N4纳米片与超薄二维NH4V4O10纳米片复合的二维/二维（2D/2D）光催化剂,并研究了它在模拟太阳光下对环丙沙星（CIP）的降解性能及机理。实验结果表明,在120 min内C3N4/NH4V4O10光催化剂对CIP的去除效率可达91.4%,并且还在5个循环后展示了杰出的稳定性。C3N4/NH4V4O10光催化剂因其独特的2D/2D结构,在CIP的光催化去除中提供了优异的吸附活性与极多的活性位点。同时,基于DRS、PL、ESR和活性自由基捕获实验结果,阐明了C3N4/NH4V4O10光催化降解CIP的机理。（4）使用简便的水热法合成了碳量子点（C-dots）介导的具有海绵结构的Sn2Ta2O7/SnO2异质结纳米复合材料,同时探讨了在模拟太阳光下这一材料降解AMX的活性及机理。实验结果表明C-dots/Sn2Ta2O7/SnO2在模拟太阳光条件下对AMX的光催化去除效率在120 min达到88.3%,同时经过4次循环后不出现失活。C-dots修饰的光催化剂由于其独特的上转换光致发光,通过捕获近红外太阳光来提高太阳能的利用。同时,多孔海绵结构和大量的微小C-dots通过增大比表面积来提高吸附性能。此外经过密度泛函理论计算（DFT）和HPLC-MS分析等实验,阐明了AMX的光降解途径与C-dots/Sn2Ta2O7/SnO2的降解机理。（5）用简便的水热法合成了一种新型的C-dots敏化2D-2D BiVO4/Bi3TaO7异质结纳米复合材料,制备的C-dots/BiVO4/Bi3TaO7在模拟太阳光下对各种抗生素的去除性能良好。对TC、AMX和CIP的光催化去除效率分别为91.7%、89.3%和87.1%,在10次循环后并无显着的失活。同时评估了TC、AMX和CIP的抗生素混合溶液的光催化降解性能,证实制备的样品对实际废水有潜在的处理效果。此外,基于DRS、PL、HPLC-MS、ESR和活性自由基捕获实验结果阐明了C-dots/BiVO4/Bi3TaO7的光催化降解机理。
赵艳艳[2]（2019）在《高效光催化体系构筑及降解β-内酰胺类抗生素机理研究》文中研究指明科学环境和流行病学研究表明,人类7090%的疾病与环境污染有关。随着全民医疗水平的提高和药品市场的蓬勃发展,抗生素市场需求量和种类不断增加。β-内酰胺类抗生素因抗菌谱广、抗菌作用强、半衰期长而被广泛应用于畜牧业、渔业和临床上。然而,长期超剂量、超范围、超适应症使用使得大量未被人体和动物利用的β-内酰胺类抗生素排放进入水土环境中,严重影响了生态平衡,并对水生生物和人体健康造成危害。寻找一种绿色、环保、安全、可靠的去除水中残余的抗生素的方法迫在眉睫。针对水中β-内酰胺类抗生素（7-ACA、6-APA、头孢曲松钠、头孢克肟、青霉素钠和阿莫西林）难以被常规的物理、化学和生物技术除去的问题,本论文可控构建高效可见光催化体系,研究其降解水中典型β-内酰胺类抗生素的性能及机理。主要研究内容如下:（1）分别以超纯水和乙二醇为溶剂,通过控制温度、时间和pH,制备了3D花朵状、纳米片状、绳结状、棒状和不规则块状的Bi2WO6光催化剂,考察了Bi2WO6形貌与催化性能之间的依赖关系。当可见光照射时间为240 min,3D花朵状Bi2WO6对头孢曲松钠的降解效率最高,可达70.18%。机理研究表明,h+和·O2-在催化过程中起主要作用,·OH起次要作用。LC-MS和HPLC等结果表明,头孢曲松钠可以先被降解为小分子中间产物,接着降解为CO2和H2O而除去。（2）通过高温煅烧三聚氰胺法制备g-C3N4,在调控Bi2WO6形貌的基础上,优选具有最佳光催化活性的3D花朵状Bi2WO6,采用二次水热法构建Bi2WO6/g-C3N4复合体系,研究其降解头孢曲松钠的性能及机理。结果表明,40%-Bi2WO6/g-C3N4的催化活性最强,当可见光照射120 min时,其对头孢曲松钠的降解率可达94.50%。吸附实验、紫外-可见漫反射实验、荧光光谱和瞬时光电流实验结果表明,相比于单体Bi2WO6和g-C3N4,Bi2WO6/g-C3N4复合体系具有更强的吸附目标污染物的能力、拓宽的光响应范围及增大的载流子分离效率,因而催化活性得到大幅度提升。机理研究表明,h+和·O2-在催化过程中起主要作用,而·OH起次要作用。（3）采用贵金属沉积法制备Ag/CN二元异质结,水相回流法制备ZnSe量子点,并采用原位生长法构建ZnSe-Ag/CN三元复合体系,研究ZnSe量子点、纳米Ag和CN的协同作用对催化活性的影响。结果表明,7%-ZnSe-Ag/CN催化活性最强,可见光照射90 min时,对头孢曲松钠的降解率可达89.24%,分别是ZnSe量子点、CN、7%-Ag/CN和5%-ZnSe/CN催化活性的10.14、2.72、2.09和1.39倍。通过吸附实验、紫外-可见漫反射实验、N2吸附-脱附实验、荧光光谱、瞬时光电流和阻抗实验研究ZnSe-Ag/CN光催化活性提高的影响因素,结果表明,优良的对目标分子的吸附性能、拓宽的光响应范围、提高的载流子分离效率以及高效的·OH生成率,都是ZnSe-Ag/CN光催化性能提高的因素。（4）通过溶剂热注入法合成CsPbBr3量子点,原位生长法和贵金属表面沉积法制备具有高效载流子传输和分离性能的Ag-CsPbBr3/CN三元复合体系,探究其降解头孢类抗生素母核——7-ACA的性能。7%-Ag-CsPbBr3/CN在可见光照射140 min时,对7-ACA的降解率约为92.79%,分别是9%-CsPbBr3/CN、7%-Ag/CN、单体CN和CsPbBr3量子点的1.49、1.56、3.01和11.43倍。HPLC和LC-MS结果表明,7-ACA首先被降解为小分子中间产物,进而被降解为CO2和H2O而除去。Ag-CsPbBr3/CN同时表现出良好的降解头孢曲松钠和头孢克肟的性能,可见光照射140 min时对头孢曲松钠和头孢克肟的降解率分别为93.41%和94.23%。机理研究表明,h+和·OH在催化过程中起主要作用而e-和·O2-起次要作用。（5）采用原位生长法构建CsPbCl3/CN二元复合体系并考察其可见光降解青霉素类抗生素母核——6-APA的性能,优化CsPbCl3和CN的最佳质量配比。结果表明,7%-CsPbCl3/CN在可见光照射120 min时对6-APA的降解效率约为78.82%,催化性能最佳。CsPbCl3/CN同时表现出良好的降解青霉素钠和阿莫西林的性能,可见光照射120 min时,7%-CsPbCl3/CN对青霉素钠和阿莫西林的降解率分别为81.54和84.89%。机理研究表明,e-、h+和·OH在CsPbCl3/CN光催化过程中起主要作用,而·O2-起次要作用。HPLC和LC-MS结果表明,CsPbCl3/CN首先将6-APA降解为小分子物质,接着再降解为CO2和H2O而除去。
颜德健[3]（2019）在《硼、钛基可见光响应半导体材料的制备及其光催化性能研究》文中认为近年来,快速发展的工业化进程,使人们对能源需求越来越大,并且对环境的破坏也日益加重。光催化及光电化学能够利用清洁无污染的太阳能分解水产生氢气,因此受到了人们的广泛关注,但是大部分传统的光催化剂的光响应主要在紫外光区域,寻找新型可见光响应的光催化剂材料并且提高其太阳能转化效率仍然存在诸多挑战。本文主要研究了几种新型可见光响应光催化剂半导体材料。主要内容和研究结果如下:我们研发了一种环境友好、制备方法简单且可大规模制备的硼六氧的合成方法,即通过氧化晶体硼,利用其氧化放热反应在低温、常压下合成硼六氧,这是迄今为止硼六氧最温和的制备方法。所制备的硼六氧具有完美的层状菱方形微观形貌,且比表面积高达93.8 m2 g-1。我们推测其独特的的形貌是TPRE生长机理所导致的。层状菱方形硼六氧（R-B6O）,首次应用于光催化分解水产氢、光催化还原二氧化碳和光电化学反应,且均表现出高稳定性和较好的可见光催化活性。考察了采用一系列过渡金属（铁、钴、镍、铜、锌）催化剂来降低碳化硼合成温度。研究发现采用镍的效果最好,能够在850℃下合成出碳化硼,且比表面积高达130.6 m2 g-1,是商业碳化硼的27倍。通过光催化还原CO2和羟基自由基测试,进一步考察了采用镍作为催化剂在不同温度下制备的碳化硼光催化性能,发现950℃下合成的碳化硼具有着最高的光催化活性,结果表明碳化硼的结晶度和比表面积都会影响光催化性能。采用水热法制备出了碳包覆钛掺杂的氧化铁阵列,并应用于光电化学反应。钛掺杂是在800℃高温下煅烧,通过基底钛片Ti4+扩散对α-Fe2O3进行掺杂的。高温氩气氛围中掺杂Ti4+,能够使α-Fe2O3生成Fe2+,Ti4+和Fe2+的协同作用能够极大的提高α-Fe2O3的光电化学性能。碳层是通过表面吸附葡萄糖,然后再在氩气氛围中碳化所生成,碳层不仅能促进光生载流子的电荷转移,而且能有效抑制高温烧结时纳米棒的结构聚集。碳层包覆后钛掺杂的氧化铁阵列光电流密度提高了1.2倍,这可归因于碳层减少光生电子和空穴的复合并且保持完好的纳米棒阵列结构。采用旋涂法制备了一种新型Ti3C2Tx/BiVO4复合光阳极,并考察了其光电化学性能。首先发现在氩气氛围中对BiVO4/FTO光阳极进行简单的退火处理,可以显着地将光电流密度从2.1mA cm-2提高到2.95 mA cm-2。通过实验证明了,BiVO4与FTO之间更好的接触,可以有效地抑制界面（BiVO4/FTO）电子空穴的复合。Ti3C2Tx/BiVO4复合光阳极的光电流密度进一步增加到3.45 mA cm-2,并且Ti3C2Tx/BiVO4复合光阳极的光电转换效率为0.78%,表面电荷分离效率为73%。Ti3C2Tx/BiVO4复合光阳极优异的光电化学性能是因为Ti3C2Tx作为助催化剂能够有效的促进光生载流子的电荷转移,减少BiVO4表面光生电子和空穴的复合。本工作发现了一种新的可见光响应非金属光催化剂,并对光电极设计提供了新的思路,对光催化和光电化学领域具有重要科学意义。
周长祺[4]（2020）在《非晶态Ga2O3薄膜及其日盲紫外探测器的制备和特性研究》文中提出由于具有高度波长选择性和强大的抗干扰能力,日盲紫外光电探测器在火焰探测,导弹预警和保密通信等诸多领域具有广阔而重要的应用前景。基于宽带隙半导体材料的日盲紫外光电探测器因其体积小,全固态,工作波段在日盲区域,抗辐射和抗干扰能力强等而受到越来越多的关注。在众多的宽带隙半导体材料中,以Ga2O3为代表的宽禁带氧化物半导体材料不仅具有相对低廉的成本、稳定的热稳定性和化学稳定性,而且其禁带宽度约为4.5 eV-4.9 eV,非常适合进行日盲紫外探测,因此被认为是制备日盲紫外探测器的非常理想的材料。相比于传统的β相Ga2O3薄膜,非晶Ga2O3（a-Ga2O3）材料除了同样拥有优异的光电特性外,还具有生长温度低、无需晶格匹配衬底、制备设备和工艺简单以及成本低廉等独特优势,因此在柔性光电器件和大面积光伏器件领域倍受关注。但是,有关非晶Ga2O3日盲紫外探测器的研究依然处于起步阶段,与氧空位相关的本征缺陷严重影响非晶Ga2O3材料的光电探测性能。针对非晶Ga2O3日盲紫外探测器件方面存在的不足和关键问题,本论文利用原子层沉积（ALD）实现了非晶Ga2O3薄膜及其日盲紫外探测器件,并对其光电探测性能进行了研究,通过对材料进行氧气氛退火实现了对氧空位缺陷的有效调控,并显着改善了其日盲紫外探测性能,澄清了相关机制,取得的主要成果如下:（1）通过在氧气氛围下对ALD方法制备的a-Ga2O3薄膜进行退火处理,研究了退火温度对薄膜晶体结构、光学、组分、厚度以及表面形貌的特性的影响,发现了薄膜的厚度、表面形貌以及光吸收特性几乎不随退火条件的改变而发生变化,当退火温度不高于500°C时,样品仍保持非晶态,继续升高温度薄膜将逐步转化为β-Ga2O3。有趣的是,随着退火温度的增加,薄膜中的氧空位缺陷逐渐被修复,呈现慢慢减少的趋势,证实此方法可有效降低非晶态Ga2O3材料中的氧空位缺陷,为制备高性能日盲紫外探测器奠定了材料基础和理论依据。（2）实现了基于非晶Ga2O3薄膜的金属-半导体-金属（MSM）结构日盲紫外探测器,研究了薄膜中氧空位缺陷对器件探测性能的影响机制,我们发现随着退火温度的升高,a-Ga2O3日盲紫外光电探测器的暗电流和响应时间得到明显降低。尽管日盲波段的响应度出现了一定的降低,但由于可见波段的响应度的降低更为显着,因此使得紫外/可见抑制比呈现出明显的提高。材料和器件特性的对比研究结果表明氧空位缺陷的减少是a-Ga2O3日盲紫外光电探测器性能提高的核心原因。500oC退火的器件的性能参数（暗电流=9.43 pA;响应速度=150 ns;抑制比=2.74×105;响应度=1.34 A/W）明显优于已报道的同类器件的结果。（3）首次实现了基于a-Ga2O3/p-GaN异质结的自供能型双波段紫外探测器,利用光栅状电极结构、退火处理等手段改善了器件在无偏压条件下的探测性能。我们利用分子束外延技术（MBE）生长高质量的p-GaN薄膜,然后使用ALD设备在低温下在p-GaN层上生长了非晶氧化镓薄膜,并对样品在500°C氧气氛条件下进行退火处理,并构建了a-Ga2O3/p-GaN异质结自供能双波段紫外探测器。器件在无偏压条件下光响应谱在258nm和368nm附近呈现出两个明显的响应带,其峰值响应度分别为68.3 mA/W和41.8 mA/W,探测器对日盲紫外区的响应度随光强变化基本保持不变。
杜君莉[5]（2021）在《二维WSe2范德华异质结界面载流子调控及光电器件构筑》文中进行了进一步梳理小型化、高性能、智能化是下一代半导体光电器件的重要发展方向。以二维WSe2为代表的双极性材料,具有原子级厚度、合适带隙、高载流子迁移率和光吸收性能。WSe2独特的双极性特征使得外电场可有效调控载流子类型和浓度,在构筑新原理光电器件方面具有重要的发展潜力。本论文立足二维WSe2材料,控制合成了高质量的二维WSe2,阐明了化学气相沉积制备WSe2的生长机制;揭示了压电势对WSe2/ZnO范德华异质结界面载流子行为的调控规律,构筑了压电场增强的WSe2/ZnO范德华异质结光电器件。阐明了金属功函数对金属/WSe2范德华界面载流子传输行为的调控机制,设计构建了新型二维WSe2面内同质结,实现了栅电场对同质结界面载流子行为的调控,最终构筑了光电响应多态可调的新型光电逻辑器件。采用化学气相沉积法制备了单层及少层二维WSe2,得到了单层及少层二维WSe2的生长工艺,揭示了卤素盐辅助生长二维WSe2的反应机理;系统分析了生长过程中影响WSe2结晶稳定性的主要因素是载气中氢气的含量、影响WSe2层数的关键因素是生长温度和生长时间;探索了高温机械剥离及金辅助机械剥离方法制备多层WSe2及构筑范德华结的工艺参数。设计构筑了二维WSe2/ZnO范德华异质结,揭示了应变诱导的局域压电场对异质结界面处WSe2载流子传输的影响机制,阐明了拉伸应变诱导的ZnO正压电势对WSe2光生载流子分离效率的促进作用。构筑了具有优异光电响应性能的WSe2/ZnO光电器件,在无偏压下实现了自驱动光电探测功能。当拉伸应变达到0.87%时,器件光响应度从117 mA/W增加到394 mA/W。设计构筑了金属/二维WSe2范德华异质结,阐明了金属费米能级对WSe2中载流子类型和载流子浓度分布的调控机制,揭示了金属功函数对金属/二维WSe2范德华异质结界面载流子的影响规律。发现了高功函数金属与WSe2接触时,WSe2内部以空穴传输占主导,而在低功函数金属/WSe2异质结中,WSe2内部以电子传输占主导。设计构筑了非对称金属电极诱导的二维WSe2同质结,揭示了栅电场对同质结界面载流子行为的影响规律。构筑了光电响应极性可调的二维WSe2光电二极管,实现了优异的整流比（大于105）和光电响应性能（外量子效率90%、光电转换效率2.3%）。同时,器件表现出明显的从正向到负向的极性转变现象,构筑了多态识别的新型逻辑光电器件。
于思琦[6]（2020）在《氢化纳米TiO2及其异质结型光解水材料的设计、合成与性能》文中进行了进一步梳理利用半导体光催化材料实现太阳能-化学能高效转化,获得清洁的可再生氢能是当前能源领域的一个重要主题。纳米TiO2作为一种多功能的宽禁带n型半导体金属氧化物,其具有化学稳定性好、成本低廉和耐光腐蚀等优点,是光催化分解水制氢等能量转换领域的热点材料。纳米TiO2光催化材料的研究主要集中在提升太阳能利用率和优化载流子迁移过程,通过引入间隙能级、窄化带隙、增加活性位点数量和构建内建电场等策略提升其光催化性能,具体手段包括元素掺杂、氢化改性和构建异质结等。近年来,采用氢气气氛处理的氢化纳米TiO2材料表现出优异的全光谱太阳光催化性能,引起研究者极大的关注。氢化可以在材料表面引入无序结构、Ti3+（氧空位）、间隙氢和羟基等,是金属氧化物半导体能带调控在能带工程领域的重要方法。同时,研究表明,在TiO2表面形成含有羟基和低价钛的氢化壳层是光解水析氢的初始阶段,氢的扩散作用是降低产氢能垒的关键。因此,开展氢化纳米TiO2光催化材料的研究,对拓展TiO2在光解水制氢领域的应用具有重要的科学意义和实用价值。本文主要围绕氢化纳米TiO2材料的新方法、利用氢化构建同相结和异质结构、晶面选择性氢化技术展开研究工作。优化了湿化学条件下的氢化工艺,制备了具有结构和功能梯度的氢化纳米TiO2光解水材料,改变了材料的化学组成和结构以调控其能带结构,明确了所引入的氢在光解水制氢过程中的关键作用,阐明了氢化TiO2光催化剂提高光催化活性的内在机制,深入挖掘了氢化技术在构建结结构方面的作用,获得了一系列具有优异光催化性能的光解水材料,有助于推进TiO2光催化材料在太阳能光电转换领域的实际应用。论文的研究工作主要分为以下几方面:1.建立湿化学条件下以TiH2为氢源实现TiO2纳米晶氢化的新方法,引入羟基调控其能带结构,并降低光解水产氢能垒,优化光催化性能。通过调节反应中前驱体的钛源/氢源与氧化剂的摩尔比,调控羟基含量,制备出不同颜色（黄色、浅黄色、蓝色和灰色）的TiO2纳米晶。羟基的存在可以有效降低材料产氢能垒,同时会导致晶格参数变大,引起晶格畸变。TiO2晶格畸变可以有效抑制载流子的复合,并产生带尾的杂质能级,实现禁带宽度的窄化。羟基含量对性能有着重要的影响,具有更高浓度羟基的TiO2纳米晶表现出更强的光吸收能力、更窄的带隙以及更低的电子和空穴复合率,从而具有更好的光催化性能。其中,蓝色的TiO2纳米晶表现出最优的光解水产氢性能,在全光谱太阳光照射下氢气的生成速率达到10 mmol/h/g,是P25纳米颗粒氢气产率的4.6倍。氢化引入的高浓度羟基有效地改变了TiO2纳米晶的结构,在保持有效光吸收的同时降低了光生载流子的复合率以及产氢能垒。2.通过控制湿化学条件下氢化新方法中晶体生长的过程,实现对TiO2化学组成、形貌结构与能带的调控,获得羟基化的TiO2单晶、多晶和介晶。研究表明,前驱体的pH值对产物形貌结构、羟基含量以及能带有重要影响。在弱碱性环境下,具有高浓度羟基的纳米晶发生自组装,纳米晶基元的一致化取向形成了介晶结构。介晶的独特结构使其具有较大的比表面积,可实现电荷的有效分离和传输。高浓度的羟基可以降低光生载流子的复合率和产氢能垒,同时促进光吸收,提高光催化活性。在全光谱太阳光照射下,具有高浓度羟基的TiO2介晶的光催化氢气产率达到22.8 mmol/h/g,是P25的10.5倍。此外,TiO2介晶还表现出了优异的光催化稳定性,经过5个循环后,氢气产率仍可保持在20.8 mmol/h/g。3.创新性地通过氢化对TiO2的化学结构梯度进行调控,即在纳米晶的表面和内部构建Ti3+浓度差,得到TiO2类核壳结构同相结,改进材料能带结构,获得了优异的光催化性能。通过调节前驱体中钛源/氢源的比例,获得一系列具有不同结构梯度的同相结。高浓度Ti3+的存在使得其在导带底占据带间能级,并且由于其破坏了TiO6八面体的晶格周期性和对称性,引起价带顶的蓝移。因此,具有高浓度Ti3+的内部相比无Ti3+离子的表面具有更窄的能带结构。基于Ti3+浓度差构建的同相结具有优异的光催化产氢性能。在全光谱太阳光照射下氢气产率达到50.02 mmol/h/g,是商用锐钛矿TiO2纳米颗粒氢气产率的25.4倍。同时,该同相结还表现出优异的光催化稳定性。在5次循环后,氢气产率仍有49.21mmol/h/g,活性损失小于2%。类核壳结构界面处的能带弯曲会形成内建电场,促进光生载流子的分离并抑制载流子的复合。此外,同相结界面处的原子级接触能够为载流子提供流畅的输运通道,有利于光生电子空穴对的分离。4.通过对锐钛矿TiO2纳米晶的晶面进行保护,并对其选择性氢化,在此过程中构建多重结,使其内建电场连续,获得了具有拓宽的光谱响应和有效的载流子空间分离的TiO2纳米异质结构。通过光沉积铂纳米团簇,保护TiO2纳米晶的晶面;通过后续氢化处理,选择性氢化未保护的晶面,获得无序化层;通过光还原,在无序层上沉积银纳米颗粒,最终构建了多重结TiO2纳米异质结构（Pt-TiO2-H-Ag）。该纳米异质结构不但在TiO2晶体（n-TiO2）和无序层（n+-TiO2）之间形成了n-n+结,还在TiO2晶体和铂纳米团簇之间形成了肖特基结,在无序层和银纳米颗粒之间形成了欧姆接触。结的存在导致了内建电场的形成,值得注意的是,多重结的内建电场方向连续,有利于光生载流子有效的空间分离。同时,无序层的存在可以拓宽TiO2的光谱响应,优化光催化性能。在全光谱太阳光照射下,该纳米异质结构具有18001.0μmol/h/g的光催化氢气产率,同时,可见光照射下氢气产率可达2382.7μmol/h/g,对应的表观量子效率为15.8%（420 nm）,表现出了优异的光催化性能。此外,该纳米异质结构也具有优越的光催化稳定性,经过5个循环后,在全光谱太阳光和可见光照射下的氢气产率仍可保持在15581.5μmol/h/g和2211.4μmol/h/g。
王怡尘[7]（2020）在《氧化亚铜及硫化锑基光电阴极的制备及其光电化学性能研究》文中提出化石燃料日益紧缺、温室效应日益加剧,大力开发氢能源将之取代传统能源的研究任务迫在眉睫。且太阳能是自然界中唯一取之不尽的无污染能源。将太阳能转化成氢能是一条缓解能源危机和环境污染问题的有效途径。作为太阳能-氢能转化方法之一的光电化学水分解是利用半导体吸收入射光子产生光电流并以此驱动分解水反应的产生从而获得氢气,比传统的光催化分解水等方法更具优势。而光电化学池中最重要的组成部分就是光电极材料,寻找低成本,高效率且不遭受腐蚀的半导体绝非易事。以寻找合适的半导体作为光电阴极的光吸收材料为研究方向,本论文尝试纳米化、构建同质结、负载贵金属层等手段,用以改善氧化亚铜在光电阴极应用上的不足,并提出了硫化锑半导体在光电催化分解水领域的新应用。本论文的主要研究内容包括:1.使用化学浴沉积、阳极氧化法、电化学沉积、热氧化法制备氧化亚铜纳米棒/薄膜结构:经比较分析各个制备方法的优劣可知,阳极氧化法比化学浴沉积法更容易控制氧化亚铜的纳米棒形貌且无其他杂相,并且获得更高的载流子浓度。在制备薄膜结构方面,电化学沉积相比于热氧化法则具有反应耗能小且制备简单,获得的薄膜厚度均匀适合后续器件制备等优势。这为后续工作的开展打好了基础。2.采用阳极氧化法和电化学沉积法相结合的方式制备了氧化亚铜纳米同质结光电阴极:利用氧化亚铜的纳米棒结构和构建同质结的手段,缓解少子扩散长度与光吸收深度之间的矛盾,从而提高载流子分离效率。探讨了特定暴露晶面的n型氧化亚铜颗粒、p型氧化亚铜阻挡层等对光阴极光电化学性能的影响。结果显示,氧化亚铜同质结光电极相比于纯氧化亚铜光电极其光电流密度提高了3.6倍,且p型阻挡层的引入则切实降低了暗电流。3.结合氧化亚铜薄膜、致密铂保护层和超薄金背电极,制备了更稳定的Au/Cu2O/Ga2O3/AZO/TiO2/Pt光阴极:在光电阴极表面负载的致密铂层可同时作为产氢助催化剂和电极保护层,并且利用超薄金层的SPR效应,在提高氧化亚铜光电阴极的稳定性的同时增加光吸收效率。后将该氧化亚铜光电阴极和钒酸铋光阳极组合构建了无偏置光电解水全电池,在弱酸性溶液中实现了0.1mA cm-2的无偏压辅助的光电流密度。4.首次制备了以硫化锑薄膜作为光吸收层的Sb2S3/CdS/TiO2/Pt光电阴极:根据硫化锑半导体各向异性的电导率特性,我们制备了高质量可重复的[hk1]取向硫化锑薄膜光电阴极,在其上生长硫化镉和二氧化钛叠层,获得了-6.0 mA cm-2的光电流密度（0 V vs.RHE）和0.5V的起始电势并实现至少60分钟稳定的光电化学性能。这是目前已报道工作中获得的最优异的性能。
张甄[8]（2017）在《黑色二氧化钛纳米光催化剂的制备、改性及其光催化性能研究》文中研究表明TiO2一直是光催化领域的热点研究对象,在光催化降解有机污染物,光解水制备氢气方面都有良好的表现。但TiO2存在太阳光利用率低及量子效率低两大缺陷。黑色TiO2具有优良的可见光吸收吸能。本论文选择以阳极氧化制备的TiO2纳米管及水热条件下制备的TiO2纳米带为前驱体引入表面缺陷制备黑色TiO2纳米材料,通过构造异质结,引入助催化剂进一步提高黑色TiO2的光催化活性和拓宽其应用范围,取得的原创性成果归纳如下:（1）采用阳极氧化法,通过控制阳极氧化时间制备黑色TiO2纳米管阵列,该纳米材料的微观形貌为有序排列的具有表面缺陷的锐钛矿黑色TiO2纳米管阵列。在缺氧氛围下制备的黑色TiO2纳米管阵列,形成氧空位表面缺陷,有利于光生载流子的分离,从而提高光生载流子的利用率。通过电子顺磁光谱测试定性证明随着阳极氧化时间的增长,氧空位特征峰信号逐渐增强。（2）在黑色TiO2纳米管工作基础上,加入少量Sr（OH）2·8H2O,Cr（NO3）3·9H2O,以黑色TiO2纳米管为基体,通过控制水热反应的时间构造异Cr-SrTiO3/黑色TiO2纳米管异质结。黑色TiO2纳米管由于表面晶格缺陷,产生氧空位,形成带尾态,在缩小禁带宽度的同时产生可见光效应。黑色TiO2的优良的可见光响应性能和Cr-SrTiO3构造异质结形成协同作用,有效增强了制备催化剂的光催化性能,增强了光生载流子的分离效率。（3）通过水热法合成黑色TiO2纳米带,并选用MoS2作为助催化剂,同时构造3D结构异质结。MoS2/黑色TiO2纳米带相对于单一的黑色TiO2纳米带,光解水产氢性能更好,MoS2可以提高光催化性能的原因是MoS2暴露了活性的S原子,与溶液中的H形成强键。
周子文[9]（2020）在《TiO2/二维（ReS2,GeTe）薄膜异质结光催化剂制备及光电催化性能研究》文中研究指明将太阳能转化为化学燃料是实现可持续能源经济的最有希望的途径之一,光电催化分解水产氢是其中有前途的研究方向。纯二氧化钛薄膜由于载流子复合严重致使光电催化分解水产氢效率较低,单一二维材料由于吸光不足也难以实际应用于光电催化。因此,努力提升二氧化钛基催化剂光电催化效能至关重要,构建TiO2/二维薄膜异质结光催化剂可以有效协同两者优势。区别于单一粉末状纳米复合结构,本论文中薄膜光催化剂为层状异质结构,绿色环保且可循环利用,催化效率高。主要研究成果如下:（1）采取球磨与超声液相辅助剥离法制备二维层状ReS2纳米片,所制得的纳米片尺寸约为200 nm,厚度小于10 nm。通过滴涂法工艺在一维TiO2垂直纳米棒（NRs）阵列薄膜上涂覆ReS2纳米片制备TiO2/ReS2半导体薄膜异质结。TiO2/ReS2异质结光阳极在硫化铼纳米片溶液浓度为0.2 mg/mL、涂覆量0.2 mg时,具有最高光电流密度1.3 mA/cm2。该光阳极光电转换制氢效率?约为0.46%,是纯相TiO2纳米棒（NRs）阵列的2.56倍。（2）TiO2/GeTe半导体异质结光阳极具有优良的光电催化特性。利用（AM1.5G/300W）氙灯光源,在0.3 V偏压下,经空气等离子体改性处理后,异质结光阳极的光电转换制氢效率?约为1.44%,是纯相TiO2纳米棒阵列薄膜的3倍,是未经改性复合样品的2.25倍。同时,改性处理样品最高光电流密度可达4.0mA/cm2。在380 nm的单色光源下,其IPCE高达55%,是纯相TiO2纳米棒阵列薄膜的11倍,是未经改性复合样品的1.6倍。TiO2/GeTe异质结光阳极的形成,能够有效增强光吸收;同时,光生载流子分离和转移效率也得以有效提高,进而实现高效的光电催化活性。
彭明发[10]（2019）在《基于Ⅱ-Ⅵ族半导体复合纳米结构的光电探测器研究》文中指出光电探测器是一种能够将入射光信号转换成电信号的光电子元器件,作为我们日常使用的许多光电子器件中的一个重要组成部分,光电探测器因为其应用吸引了科研人员广泛的关注,其应用领域包括:成像、光通信、环境监测、化学生物传感等方面。Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米结构作为一种具有优异光电性质的直接带隙半导体纳米材料,在光电器件及其相关的新型器件中具有广泛的应用潜能。但是,基于单组分Ⅱ-Ⅵ族纳米结构光电探测器具有光谱响应范围窄,且响应范围主要集中在可见光和紫外光区的特点,从而使得Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米结构光电探测器在宽光谱响应、近红外光谱探测以及自驱动光电探测等方面的应用受到极大的限制。为了解决上述问题,本文以合成的不同维度的硒硫化镉和氧化锌纳米结构为基础,成功构筑了基于Ⅱ-Ⅵ族复合纳米结构的高性能柔性光电探测器,实现光电探测器性能的提升和光谱响应范围的拓展。此外,还构筑了基于阻抗匹配效应的自驱动紫外光电探测系统,实现对环境中紫外辐射的实时监测和报警提示。本文的主要研究内容如下:1、我们利用一步金属催化气相沉积法合成了高质量的一维单晶具有六方晶体结构的硒硫化镉（CdSxSei-x）纳米带。合成的一维三元CdSxSei-x纳米带被用于构建两端接触的传统硅基（Si02/Si）和柔性（FET）光电探测器。柔性光电探测器表现出超高的光开关电流比值高达4×106,其光响应度高达1.24×106 A/W,开关响应时间分别为0.56 s和0.8 s,柔性光电探测器同时表现出优异的光开关循环稳定性。此外,我们研究了柔性光电探测器的机械和电学稳定性,实验结果表明柔性光电探测器在经过数百次折叠后,仍表现出优良的机械和电学稳定性。上述研究结果表明CdSxSe1-x纳米带在构建传统硅基和柔性光电子器件中具有潜在的应用价值。2、二维（2D）非层状纳米材料因为其独特的物理化学性质,在电子和光电子器件的应用中吸引了广泛的关注。我们利用气相沉积法合成了高质量单晶结构的2D非层状CdSxSei-x纳米片,随后通过简单的旋涂法构筑了 PbS量子点与CdSxSei-x纳米片复合结构,并应用在高性能的宽光谱响应光电探测器中。与二维CdSxSei-x纳米片光电探测器相比,复合纳米结构器件的光电响应性能在近红外光谱（NIR）区域增加了三个数量级,同时保持了其在可见光范围的光电性能。复合纳米结构光电探测器不但表现出从可见光到近红外的宽光谱响应,还具有超高的光开关电流比值为3.45×106,高的光谱响应度为1.45×103 A/W,高的探测率为1.05×1015 Jones。本章节中提出的基于量子点与2D非层状纳米片复合结构的高性能宽光谱响应光电探测器将为下一代光电子器件的应用研究做出有意义的探索工作。3、柔性和宽光谱响应光电探测器在柔性显示、光通信、环境监测等方面具有广泛的应用应用前景。我们利用简单的溶液法合成了 PbS量子点和ZnO纳米颗粒,并构建了基于PbS量子点与ZnO纳米颗粒复合结构的硅基和柔性光电探测器。复合纳米结构柔性光电探测器表现出从紫外光到可见光再到近红外的宽波段光谱响应性质,在375 nm紫外光照下的光开关电流比值达到7.08×103。与纯的ZnO器件相比,复合结构光电探测器的光电响应性能在可见光和近红外光谱范围内增加了三个数量级,同时保持了器件在紫外光范围内的响应性能。在375 nm紫外光作用下,复合结构柔性光电探测器的响应度和探测率为4.54 A/W和3.98×1012 Jones。此外,柔性光电探测器在经过数百次弯折循环实验后仍表现出优异的耐久性和稳定性。本章节的研究工作为构建下一代高性能柔性和宽光谱光电子器件,提供了一个可行性的探索之路。4、柔性自驱动紫外光电探测器因为具有不需要外加供电系统的特点,在光通信、生物和化学传感及可穿戴紫外辐射探测等方便具有潜在的应用。我们结合氧化锌纳米颗粒光电探测器与摩擦纳米发电机（TENG）构筑了基于阻抗匹配效应的柔性自驱动紫外光电探测系统。基于ZnO纳米颗粒的柔性紫外光电探测器具有较强的探测能力,同时能较好的排除可见光的干扰,器件的光开关电流比值高达104。构建的柔性自驱动紫外光探测系统是由作为紫外光监测的柔性紫外光电探测器、为系统供电的TENG和作为报警显示的LED灯三个部分组成,随后分别研究了在单电极模式和独立层模式下的自驱动紫外光电探测系统的工作机理和电性能输出,其中,单电极工作模式下TENG的电压输出高达68 V。最后,通过电路调节后的自驱动紫外光电探测系统的输出电压随着紫外光强的变化而发生变化,当紫外光强从0.46 mW/cm2增加到21.8 mW/cm2时,输出电压从1.5 V升高到20 V。整个系统能实现户外自驱动的紫外光实时监测,并根据环境中的紫外光强度进行报警,提醒人们做好紫外辐射防护。
二、Ar~+光电流光谱研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Ar~+光电流光谱研究（论文提纲范文）
（1）改性钒基/钽基材料的制备及水环境残留抗生素的光催化降解研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 我国主要抗生素污染简介 |
| 1.2.1 四环素类抗生素 |
| 1.2.2 β-内酰胺类抗生素 |
| 1.2.3 喹诺酮类抗生素 |
| 1.3 水体中残留抗生素去除方法简介 |
| 1.3.1 物理方法去除水体中残留抗生素 |
| 1.3.2 生物方法去除水体中残留抗生素 |
| 1.3.3 化学方法去除水体中残留抗生素 |
| 1.4 光催化技术在去除水体中残留抗生素方面的研究进展 |
| 1.4.1 光催化技术简介 |
| 1.4.2 光催化降解抗生素的进展 |
| 1.4.3 其他参数对光催化降解抗生素的影响 |
| 1.5 钒基及钽基材料的简介 |
| 1.5.1 钒基半导体材料的研究进展 |
| 1.5.2 钽基半导体材料的研究进展 |
| 1.6 研究意义及主要研究内容 |
| 1.6.1 研究意义 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 Ag_3VO_4/mpg-C_3N_4光催化剂的制备及降解四环素的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2.2 Ag_3VO_4/mpg-C_3N_4光催化剂的制备 |
| 2.2.3 光催化剂的催化性能表征 |
| 2.3 实验结果及讨论 |
| 2.3.1 光催化剂的结构与形貌 |
| 2.3.2 光催化活性与稳定性 |
| 2.3.3 光催化降解机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 CdS/NH_4V_4O_(10)光催化剂的制备及降解阿莫西林的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 CdS/NH_4V_4O_(10)光催化剂的制备 |
| 3.2.3 光催化剂的催化性能表征 |
| 3.3 实验结果及讨论 |
| 3.3.1 光催化剂的结构与形貌 |
| 3.3.2 光催化活性与稳定性 |
| 3.3.3 光催化降解机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 C_3N_4/NH_4V_4O_(10)光催化剂的制备及降解环丙沙星的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂与仪器 |
| 4.2.2 C_3N_4/NH_4V_4O_(10)光催化剂的制备 |
| 4.2.3 光催化剂的催化性能表征 |
| 4.3 实验结果及讨论 |
| 4.3.1 光催化剂的结构与形貌 |
| 4.3.2 光催化活性与稳定性 |
| 4.3.3 光催化降解机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 C-dots/Sn_2Ta_2O_7/SnO_2光催化剂的制备及降解阿莫西林的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂与仪器 |
| 5.2.2 C-dots/Sn_2Ta_2O_7/SnO_2光催化剂的制备 |
| 5.2.3 光催化剂的催化性能表征 |
| 5.3 实验结果及讨论 |
| 5.3.1 光催化剂的结构与形貌 |
| 5.3.2 光催化活性与稳定性 |
| 5.3.3 光催化降解机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 C-dots/BiVO_4/Bi_3TaO_7光催化剂的制备及降解多种抗生素研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验试剂与仪器 |
| 6.2.2 C-dots/BiVO_4/Bi_3TaO_7光催化剂的制备 |
| 6.2.3 光催化剂的催化性能表征 |
| 6.3 实验结果及讨论 |
| 6.3.1 光催化剂的结构与形貌 |
| 6.3.2 光催化活性与稳定性 |
| 6.3.3 光催化降解机理 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（2）高效光催化体系构筑及降解β-内酰胺类抗生素机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 β-内酰胺类抗生素简介 |
| 1.2.1 青霉素类 |
| 1.2.2 头孢菌素类 |
| 1.3 水中抗生素去除方法研究现状 |
| 1.3.1 水体中抗生素来源及危害 |
| 1.3.2 生物法去除水中抗生素 |
| 1.3.3 物理法去除水中抗生素 |
| 1.3.4 化学氧化法去除水中抗生素 |
| 1.3.5 光电催化氧化去除水中抗生素 |
| 1.4 光催化技术去除水中抗生素研究进展 |
| 1.4.1 光催化技术简介 |
| 1.4.2 光催化基本原理 |
| 1.4.3 光催化降解抗生素研究进展 |
| 1.5 提高光催化活性的方法 |
| 1.5.1 影响催化活性的主要因素 |
| 1.5.2 提高催化活性的改性方法 |
| 1.6 论文的选题思路、主要内容及创新点 |
| 1.6.1 论文选题思路 |
| 1.6.2 主要内容 |
| 1.6.3 创新点 |
| 第二章 Bi_2WO_6 的形貌调控及降解水中头孢曲松钠性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2.2 Bi_2WO_6 可见光催化剂的制备 |
| 2.2.3 不同形貌Bi_2WO_6 光催化剂的结构表征 |
| 2.2.4 Bi_2WO_6 对头孢曲松钠的吸附-解吸性能 |
| 2.2.5 Bi_2WO_6 光催化降解头孢曲松钠性能 |
| 2.2.6 HPLC色谱条件 |
| 2.2.7 LC-MS检测头孢曲松钠降解中间产物 |
| 2.2.8 光催化反应机理 |
| 2.2.9 循环实验 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 Bi_2WO_6 光催化剂的形貌及结构分析 |
| 2.3.2 Bi_2WO_6 可见光催化降解头孢曲松钠 |
| 2.3.3 BWO-D-5 增强的光催化活性 |
| 2.3.4 Bi_2WO_6 光催化降解头孢曲松钠的途径 |
| 2.3.5 BWO-D-5 光催化降解头孢曲松钠机理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Bi_2WO_6/g-C_3N_4 高效可见光催化去除水中头孢曲松钠和头孢克肟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 g-C_3N_4 的制备 |
| 3.2.3 Bi_2WO_6/g-C_3N_4 光催化体系的构建 |
| 3.2.4 Bi_2WO_6/g-C_3N_4 光催化活性评价 |
| 3.2.5 Bi_2WO_6/g-C_3N_4 光催化降解头孢曲松钠和头孢克肟 |
| 3.2.6 活性物质捕获实验 |
| 3.2.7 循环实验 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂结构与形貌表征 |
| 3.3.2 Bi_2WO_6/g-C_3N_4 光催化活性评价 |
| 3.3.3 光催化降解头孢曲松钠 |
| 3.3.4 光催化降解头孢克肟 |
| 3.3.5 活性物种捕获实验 |
| 3.3.6 催化剂的稳定性研究 |
| 3.3.7 Bi_2WO_6/g-C_3N_4 光催化活性增强机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 ZnSe-Ag/CN三元复合体系的构筑及光催化降解头孢曲松钠机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂与仪器 |
| 4.2.2 ZnSe QDs的制备 |
| 4.2.3 Ag/CN复合材料的制备 |
| 4.2.4 原位生长法制备ZnSe-Ag/CN及 ZnSe/CN复合材料 |
| 4.2.5 复合体系结构表征 |
| 4.2.6 光催化活性评价 |
| 4.2.7 循环实验 |
| 4.2.8 活性物种捕获实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 催化剂结构及形貌分析 |
| 4.3.2 光催化降解头孢曲松钠活性 |
| 4.3.3 ZnSe-Ag/CN光催化活性增强机理 |
| 4.3.4 ZnSe-Ag/CN稳定性研究 |
| 4.3.5 光催化过程中的主要活性物种考察 |
| 4.3.6 ZnSe-Ag/CN可见光降解头孢曲松钠机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Ag-CsPbBr_3/CN的制备及高效降解头孢类抗生素性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂与仪器 |
| 5.2.2 高温注入法制备CsPbBr_3 QDs |
| 5.2.3 原位生长法构建CsPbBr_3/CN复合体系 |
| 5.2.4 三元体系Ag-CsPbBr_3/CN的构建 |
| 5.2.5 结构表征 |
| 5.2.6 光催化降解7-ACA性能研究 |
| 5.2.7 LC-MS检测7-ACA降解中间产物 |
| 5.2.8 光催化降解头孢曲松钠和头孢克肟性能研究 |
| 5.2.9 光催化反应机理 |
| 5.3 结果及分析 |
| 5.3.1 光催化体系形貌与结构分析 |
| 5.3.2 光催化降解7-ACA性能分析 |
| 5.3.3 7-ACA降解中间产物分析 |
| 5.3.4 7%-Ag-CsPbBr_3/CN光催化降解头孢曲松钠和头孢克肟 |
| 5.3.5 光催化剂稳定性分析 |
| 5.3.6 Ag-CsPbBr_3/CN光催化活性增强机理 |
| 5.3.7 光催化降解头孢菌素机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 CsPbCl_3/CN的制备及高效降解青霉素类抗生素机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验试剂与仪器 |
| 6.2.2 高温注入法制备CsPbCl_3 |
| 6.2.3 原位生长法制备CsPbCl_3/CN |
| 6.2.4 光催化降解6-APA、青霉素钠和阿莫西林性能研究 |
| 6.2.5 HPLC色谱条件 |
| 6.2.6 LC-MS检测6-APA降解中间产物 |
| 6.2.7 活性物种捕获实验 |
| 6.3 结果及分析 |
| 6.3.1 光催化剂结构及形貌分析 |
| 6.3.2 光催化降解6-APA性能分析 |
| 6.3.3 6-APA降解中间产物分析 |
| 6.3.4 7%-CsPbCl_3/CN光催化降解青霉素钠和阿莫西林 |
| 6.3.5 活性物种捕获实验结果 |
| 6.3.6 CsPbCl_3/CN的稳定性分析 |
| 6.3.7 光催化活性增强机理 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 作者简介 |
（3）硼、钛基可见光响应半导体材料的制备及其光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 半导体光催化 |
| 1.2.1 半导体光催化简介 |
| 1.2.2 半导体非均相光催化原理 |
| 1.2.3 光电催化原理 |
| 1.3 可见光响应光催化剂 |
| 1.3.1 硼类可见光响应非金属光催化剂 |
| 1.3.2 n型复合光电极 |
| 1.4 本课题主要选题依据及研究内容 |
| 1.4.1 主要选题依据 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 新型可见光响应层状菱方形硼六氧光催化剂的制备及其光催化性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验室仪器设备 |
| 2.2.2 实验所用试剂及原料 |
| 2.2.3 催化剂制备 |
| 2.2.4 物化性能表征 |
| 2.2.5 光催化性能测试 |
| 2.2.6 光电化学性能测试 |
| 2.2.7 羟基自由基(·OH)测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 XRD表征 |
| 2.3.2 SEM表征 |
| 2.3.3 TEM表征 |
| 2.3.4 N_2吸附脱附表征 |
| 2.3.5 UV/vis表征 |
| 2.3.6 EPR表征 |
| 2.3.7 XPS表征 |
| 2.3.8 稳定性测试 |
| 2.3.9 硬度测试 |
| 2.3.10 层状菱方形硼六氧反应过程和生长机理推测 |
| 2.3.11 光催化性能测试 |
| 2.3.12 光电化学性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 低温制备碳化硼非金属光催化剂及其光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验室仪器设备 |
| 3.2.2 实验所用试剂及原料 |
| 3.2.3 催化剂制备 |
| 3.2.4 物化性能表征 |
| 3.2.5 羟基自由基(·OH)测试 |
| 3.2.6 光催化还原二氧化碳性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 不同过渡金属对碳化硼制备的影响 |
| 3.3.2 镍作为催化剂在不同温度制备碳化硼研究 |
| 3.3.3 镍作为催化剂制备的碳化硼光催化性能研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 碳包覆高温钛掺杂氧化铁纳米棒阵列的制备及其光电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验室仪器设备 |
| 4.2.2 实验所用试剂及原料 |
| 4.2.3 催化剂的制备 |
| 4.2.4 物化性能表征 |
| 4.2.5 光电化学性能测试 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 XRD表征 |
| 4.3.2 微观形貌表征 |
| 4.3.3 碳层表征 |
| 4.3.4 XPS表征 |
| 4.3.5 荧光光谱表征 |
| 4.3.6 光电化学测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Ti_3C_2T_x/BiVO_4光阳极的制备及其光电化学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验室仪器设备 |
| 5.2.2 实验所用试剂及原料 |
| 5.2.3 催化剂的制备 |
| 5.2.4 物化性能表征 |
| 5.2.5 光电化学性能测试 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 钛铝碳和碳化钛(MXene)结构和形貌表征 |
| 5.3.2 光电极结构和形貌表征 |
| 5.3.3 XPS表征 |
| 5.3.4 荧光光谱表征 |
| 5.3.5 UV/vis表征 |
| 5.3.6 光电化学性能测试 |
| 5.3.7 光电化学反应电荷转移过程示意推测 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 攻读博士期间发表的论文及专利 |
（4）非晶态Ga2O3薄膜及其日盲紫外探测器的制备和特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 日盲紫外探测技术介绍 |
| 1.1.1 紫外探测器的原理 |
| 1.1.2 紫外光电探测器的一般参数 |
| 1.1.3 紫外光电探测器的分类 |
| 1.2 Ga_2O_3材料的基本性质 |
| 1.2.1 Ga_2O_3的物理性质 |
| 1.2.2 非晶态氧化物半导体 |
| 1.3 氧化镓日盲紫外探测器的研究进展 |
| 1.3.1 氧化镓晶体日盲紫外探测器的研究进展 |
| 1.3.2 非晶氧化镓探测器的研究进展 |
| 1.4 论文选题的依据和研究内容 |
| 1.4.1 非晶氧化镓探测器存在的问题 |
| 1.4.2 论文选题依据以及研究内容 |
| 第2章 氧化镓薄膜和探测器的制备和测试方法 |
| 2.1 非晶Ga_2O_3薄膜制备方法 |
| 2.1.1 金属有机物化学气相沉积 |
| 2.1.2 磁控溅射 |
| 2.1.3 原子层沉积 |
| 2.2 光电探测器的制备工艺 |
| 2.2.1 光刻工艺介绍 |
| 2.2.2 光刻工艺的流程 |
| 2.2.3 金属薄膜电极的制备 |
| 2.3 非晶Ga_2O_3薄膜材料的表征方法 |
| 2.3.1 透射吸收光谱 |
| 2.3.2 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.3 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.4 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.4 非晶Ga_2O_3探测器的测试方法 |
| 2.4.1 电流-电压(I-V)曲线和时间依赖特性测量 |
| 2.4.2 光谱响应测量系统 |
| 2.4.3 瞬态响应测试系统 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 氧气退火对非晶Ga_2O_3薄膜性能的影响 |
| 3.1 非晶Ga_2O_3薄膜的制备和氧气退火工艺参数 |
| 3.2 氧气退火对非晶Ga_2O_3薄膜性能影响 |
| 3.3 Ar气退火对非晶Ga_2O_3薄膜性能影响 |
| 3.4 氧气退火对薄膜氧空位影响的机理分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 氧气退火对非晶Ga_2O_3日盲紫外探测器件性能的影响 |
| 4.1 非晶Ga_2O_3MSM型日盲紫外探测器的制备 |
| 4.2 氧气退火对非晶Ga_2O_3日盲紫外探测器性能影响 |
| 4.3 Ar氛围下退火对非晶氧化镓探测器性能的影响 |
| 4.4 氧气退火对器件性能影响的机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于a-Ga_2O_3/p-Ga N异质结自供能双波段紫外探测器的研究 |
| 5.1 非晶Ga_2O_3薄膜和p型Ga N薄膜的制备 |
| 5.2 a-Ga_2O_3/p-Ga N薄膜光学特性 |
| 5.3 a-Ga_2O_3/p-Ga N异质结自供能双波段紫外探测器的制备 |
| 5.4 a-Ga_2O_3/p-Ga N异质结自供能双波段紫外探测器的电学性能 |
| 5.5 a-Ga_2O_3/p-Ga N异质结和Au/Zn Mg O肖特基结自供能器件性能的比较 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）二维WSe2范德华异质结界面载流子调控及光电器件构筑（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 二维纳米材料概述 |
| 2.2 二维WSe_2简介 |
| 2.2.1 二维WSe_2的结构 |
| 2.2.2 二维WSe_2的制备方法 |
| 2.2.3 二维WSe_2的表征方法 |
| 2.3 二维WSe_2范德华结构设计及构筑 |
| 2.3.1 二维WSe_2范德华结构的设计 |
| 2.3.2 二维WSe_2范德华结构的构筑方法 |
| 2.4 二维WSe_2范德华结构界面光电性能调控 |
| 2.5 研究目的及内容 |
| 3 二维WSe_2及其范德华结构的制备 |
| 3.1 化学气相沉积法制备二维WSe_2 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 卤素盐辅助CVD生长二维WSe_2形核与形貌调控 |
| 3.1.3 CVD生长二维WSe_2的结构稳定性调控 |
| 3.1.4 CVD生长二维WSe_2的层数调控 |
| 3.2 微机械剥离法制备二维WSe_2 |
| 3.2.1 高温辅助剥离制备二维WSe_2 |
| 3.2.2 金辅助剥离制备二维WSe_2 |
| 3.3 二维WSe_2范德华结构的构筑 |
| 3.3.1 湿法转移构筑二维WSe_2范德华结构 |
| 3.3.2 干法转移构筑二维WSe_2范德华结构 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 WSe_2/ZnO范德华异质结界面载流子调控及光电器件构筑 |
| 4.1 WSe_2/ZnO范德华异质结设计及表征 |
| 4.2 压电场对WSe_2/ZnO范德华异质结界面载流子行为的调控 |
| 4.3 WSe_2/ZnO范德华异质结光电器件性能研究 |
| 4.4 压电场对WSe_2/ZnO异质结光电器件性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 金属/二维WSe_2范德华异质结界面载流子行为调控 |
| 5.1 金属/二维WSe_2范德华异质结的设计 |
| 5.2 金属接触对金属/二维WSe_2界面载流子输运行为的调控 |
| 5.3 金属接触对金属/WSe_2光电器件性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 二维WSe_2同质结界面载流子行为调控及光电器件构筑 |
| 6.1 二维WSe_2同质结的设计 |
| 6.2 二维WSe_2光电二极管的光伏性能 |
| 6.3 栅电场对二维WSe_2同质结界面载流子行为的影响 |
| 6.4 栅电场对二维WSe_2光电二极管光电性能的调控 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）氢化纳米TiO2及其异质结型光解水材料的设计、合成与性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光催化分解水制备氢气 |
| 1.2.1 光解水制氢的基本原理 |
| 1.2.2 光解水制氢的主要过程 |
| 1.2.3 真实水环境中的光解水制氢过程 |
| 1.2.4 光解水制氢系统 |
| 1.2.5 光催化分解水性能评价 |
| 1.2.5.1 光催化活性 |
| 1.2.5.2 光催化稳定性 |
| 1.3 TiO_2的离子掺杂改性 |
| 1.3.1 金属离子掺杂 |
| 1.3.2 非金属离子掺杂 |
| 1.3.3 金属/非金属离子共掺杂 |
| 1.3.4 TiO_2离子掺杂改性的不足 |
| 1.4 TiO_2的氢化改性 |
| 1.4.1 制备方法 |
| 1.4.1.1 氢化热处理 |
| 1.4.1.2 化学还原 |
| 1.4.1.3 声化学羟基化 |
| 1.4.1.4 其他方法 |
| 1.4.2 结构特性 |
| 1.4.2.1 表面无序结构 |
| 1.4.2.2 Ti~(3+)和氧空位 |
| 1.4.2.3 Ti-H和Ti-OH基团 |
| 1.4.3 光学特性与能带结构 |
| 1.4.4 理论计算 |
| 1.4.5 载流子分离和输运 |
| 1.4.6 光催化性能 |
| 1.4.7 尚不明确的问题 |
| 1.4.7.1 Ti-OH基团的作用 |
| 1.4.7.2 Ti~(3+)离子/氧空位空间分布 |
| 1.4.7.3 氢在光催化过程中扮演的角色 |
| 1.5 构建TiO_2基异质结 |
| 1.5.1 贵金属-TiO_2异质结 |
| 1.5.2 半导体-TiO_2异质结 |
| 1.5.2.1 宽带隙半导体-TiO_2异质结 |
| 1.5.2.2 窄带隙半导体-TiO_2异质结 |
| 1.5.3 构建TiO_2基异质结的不足 |
| 1.6 本论文的选题思路和主要研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 化学试剂与实验设备 |
| 2.1.1 化学试剂 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 材料结构和性能的表征方法和设备 |
| 2.2.1 X射线衍射(X-ray diffraction,XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM) |
| 2.2.3 透射电子显微镜(Transmission electron microscopy,TEM) |
| 2.2.4 紫外-可见漫反射光谱与吸收光谱(Ultraviolet-visible diffuse reflection spectrum & absorption spectrum,UV-Vis) |
| 2.2.5 热重((Thermogravimetric,TG) |
| 2.2.6 X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectrometry,XPS) |
| 2.2.7 氮气等温吸附-脱附曲线(N2 adsorption-desorption isotherm) |
| 2.2.8 光致发射光谱(Photoluminesce spectroscopy,PL spectroscopy) |
| 2.2.9 拉曼光谱(Raman spectroscopy) |
| 2.2.10 表面光电压(Surface photovoltage,SPV) |
| 2.2.11 电子顺磁共振谱(Electron paramagnetic resonance,EPR) |
| 2.3 光电化学性能测试 |
| 2.4 光催化性能测试 |
| 第三章 羟基化TiO_2纳米晶的设计合成及光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 羟基化TiO_2纳米晶的制备方法 |
| 3.3 羟基化TiO_2纳米晶的结构与组成调控 |
| 3.4 羟基化TiO_2纳米晶的性能分析 |
| 3.4.1 羟基化TiO_2纳米晶的光催化性能 |
| 3.4.2 TiO_2纳米晶的化学组成与光催化性能的关系 |
| 3.4.3 羟基在TiO_2纳米晶中的作用及性能优化机理研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 羟基化TiO_2介晶的设计合成及光催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 羟基化TiO_2单晶、多晶和介晶的制备 |
| 4.3 羟基化TiO_2单晶、多晶和介晶的形貌与结构表征 |
| 4.4 羟基化TiO_2单晶、多晶和介晶的性能分析 |
| 4.4.1 光催化分解水制氢性能 |
| 4.4.2 光催化性能的影响因素 |
| (1)催化剂用量 |
| (2)牺牲剂用量 |
| 4.4.3 光电化学性能 |
| 4.4.4 羟基化TiO_2介晶的性能优化机理研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 锐钛矿TiO_2类核壳结构同相结的设计合成及光催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 类核壳结构同相结的制备 |
| 5.2.1 类核壳结构同相结的制备方法 |
| 5.2.2 钛源比例对类核壳结构同相结形貌结构的影响 |
| 5.2.3 类核壳结构同相结的结构表征及合成机理研究 |
| 5.3 类核壳结构同相结的能带结构研究 |
| 5.4 类核壳结构同相结的光催化性能研究 |
| 5.4.1 光催化分解水制氢性能 |
| 5.4.2 类核壳结构同相结的性能优化机理研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 多重结TiO_2纳米异质结构的设计合成及光催化性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 多重结TiO_2纳米异质结构的制备 |
| 6.3 多重结TiO_2纳米异质结构的结构研究 |
| 6.3.1 结构表征 |
| 6.3.2 光吸收性能 |
| 6.4 纳米异质结构的性能研究 |
| 6.4.1 光电性能 |
| 6.4.2 光电化学性能 |
| 6.4.3 光催化分解水制氢性能及其优化机理 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其它研究成果 |
（7）氧化亚铜及硫化锑基光电阴极的制备及其光电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 光电催化概述 |
| 2.1.1 光电催化基本原理 |
| 2.1.2 光电化学池体系 |
| 2.1.3 光电化学池基本结构 |
| 2.1.4 光电化学性能提升方法 |
| 2.2 光电催化体系电极材料 |
| 2.2.1 光电阳极材料 |
| 2.2.2 光电阴极材料 |
| 2.3 氧化亚铜的基本性质及研究现状 |
| 2.3.1 氧化亚铜的晶体特性 |
| 2.3.2 氧化亚铜的能带结构 |
| 2.3.3 氧化亚铜基光电阴极研究进展 |
| 2.4 硫化锑的基本性质及研究现状 |
| 2.4.1 硫化锑的晶体结构 |
| 2.4.2 硫化锑的能带结构 |
| 2.4.3 硫化锑基光电器件研究现状 |
| 2.5 选题背景与研究内容 |
| 2.5.1 选题背景及目的 |
| 2.5.2 研究内容 |
| 第三章 实验方法与表征手段 |
| 3.1 化学试剂 |
| 3.2 实验仪器 |
| 3.2.1 电化学工作站 |
| 3.2.2 脉冲激光沉积系统 |
| 3.2.3 电子束蒸发镀膜设备 |
| 3.2.4 化学气相沉积系统 |
| 3.3 材料表征方法 |
| 3.3.1 X射线衍射仪(XRD) |
| 3.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 3.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 3.3.4 X射线光电子能谱仪(XPS) |
| 3.3.5 紫外-可见光谱仪、漫反射光谱仪(UV-Vis、DRS) |
| 3.3.6 气相色谱仪(GC) |
| 3.4 材料电学特性表征 |
| 3.4.1 线性扫描伏安法(LSV) |
| 3.4.2 莫特-肖特基测试(Mott-schottky) |
| 3.4.3 交流阻抗法(AC impedance) |
| 3.5 光电极性能表征 |
| 3.5.1 光电流-电压测试(Photocurrent) |
| 3.5.2 稳定性测试(Stability) |
| 3.5.3 入射光子-电流转换效率(Incident photo-to-current eifficiency,IPCE) |
| 3.5.4 偏置光电转换效率(Applied bias photon-to-current efficiency,ABPE) |
| 3.5.5 产氢量与法拉第效率(Faradic efficiency) |
| 第四章 氧化亚铜材料的制备与表征 |
| 4.1 化学浴沉积法 |
| 4.1.1 制备方法 |
| 4.1.2 氧化亚铜纳米棒的材料和性能表征 |
| 4.2 阳极氧化法 |
| 4.2.1 制备方法 |
| 4.2.2 氧化亚铜纳米棒的材料和性能表征 |
| 4.3 电化学沉积法 |
| 4.3.1 制备方法 |
| 4.3.2 氧化亚铜薄膜的材料和性能表征 |
| 4.4 热氧化法 |
| 4.4.1 制备方法 |
| 4.4.2 氧化亚铜薄膜的材料和性能表征 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 氧化亚铜纳米同质结光电阴极的研究 |
| 5.1 氧化亚铜基光电阴极制备 |
| 5.1.1 p型氧化亚铜纳米棒的制备 |
| 5.1.2 p型氧化亚铜阻挡层的制备 |
| 5.1.3 n型氧化亚铜的制备 |
| 5.1.4 Pt助催化剂的制备 |
| 5.1.5 样品表征 |
| 5.1.6 光电化学性能测试 |
| 5.2 氧化亚铜基光电阴极材料表征 |
| 5.2.1 氧化亚铜基光电阴极表面形貌及晶体结构表征 |
| 5.2.3 氧化亚铜光电阴极元素分析 |
| 5.3 氧化亚铜基光电阴极性能表征 |
| 5.3.1 氧化亚铜基光电阴极电学特性表征 |
| 5.3.2 氧化亚铜基光电阴极光电化学性能表征 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 氧化亚铜基光电阴极的制备及其无偏压光电解水全电池研究 |
| 6.1 氧化亚铜基光电阴极及其全电池的制备 |
| 6.1.1 氧化亚铜在Cr/Au/ITO玻璃上的制备 |
| 6.1.2 Ga2O3,AZO和 TiO2层的制备 |
| 6.1.3 Pt助催化剂的制备 |
| 6.1.4 半透明BiVO4光电阳极的制备 |
| 6.1.5 材料表征 |
| 6.1.6 光电化学性能测试 |
| 6.2 光电极的材料表征 |
| 6.3 氧化亚铜基光电阴极及其全电池性能表征 |
| 6.3.1 氧化亚铜光电阴极的光电化学性能表征 |
| 6.3.2 钒酸铋基光电阳极的表征 |
| 6.3.3 无偏置光电解水全电池性能表征 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 硫化锑基光电阴极的研究 |
| 7.1 硫化锑基光电阴极的制备 |
| 7.1.1 硫化锑薄膜的制备 |
| 7.1.2 硫化镉的制备 |
| 7.1.3 二氧化钛保护层和Pt助催化剂的制备 |
| 7.1.4 材料表征 |
| 7.1.5 光电化学性能测试 |
| 7.2 硫化锑基光电阴极的材料表征 |
| 7.2.1 硫化锑光电极的晶体结构和形貌表征 |
| 7.2.2 硫化锑基光电阴极能带结构表征 |
| 7.3 硫化锑基光电阴极的光电性能表征 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（8）黑色二氧化钛纳米光催化剂的制备、改性及其光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 黑色TiO_2纳米材料的性质 |
| 1.3 黑色TiO_2纳米材料的制备方法及改性方式 |
| 1.3.1 气相氛围烧结 |
| 1.3.2 化学还原 |
| 1.3.3 化学氧化 |
| 1.3.4 电化学还原 |
| 1.3.5 阳极氧化退火 |
| 1.4 以TiO_2为基体改性的光催化材料的催化机制 |
| 1.4.1 非金属掺杂改性TiO_2催化剂的催化机理 |
| 1.4.2 贵金属掺杂改性TiO_2催化剂的催化机理 |
| 1.4.3 自掺杂的TiO_2催化剂的催化机理 |
| 1.5 黑色TiO_2纳米材料的形貌控制及结构设计 |
| 1.5.1 黑色TiO_2纳米材料的形貌控制 |
| 1.5.2 黑色TiO_2纳米材料的结构设计 |
| 1.6 黑色TiO_2纳米材料的应用 |
| 1.6.1 光催化剂 |
| 1.6.2 光电化学传感器 |
| 1.6.3 燃料电池 |
| 1.7 本论文的研究意义及研究内容 |
| 第2章 实验仪器、材料及表征测试方法 |
| 2.1 实验材料及仪器设备 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.2 催化材料的分析表征方法 |
| 2.2.1 场发射扫描电子显微镜 |
| 2.2.2 场发射透射电子显微镜 |
| 2.2.3 X射线衍射 |
| 2.2.4 X射线光电子能谱 |
| 2.2.5 紫外可见漫反射光谱 |
| 2.2.6 电子自旋共振 |
| 2.2.7 拉曼光谱 |
| 2.3 光电性能评价手段 |
| 2.3.1 光电催化降解染料 |
| 2.3.2 光催化降解异丙醇 |
| 2.3.3 光解水制备氢气性能评价体系 |
| 2.4 电化学性能测试 |
| 第3章 黑色TiO_2纳米管材料制备及其光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂及仪器 |
| 3.2.2 缺氧氛围下制备缺陷黑色TiO_2纳米带 |
| 3.2.3 表征手段 |
| 3.2.4 光催化性能研究 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 物相分析 |
| 3.3.2 制备光催化剂表面组成及元素价态分析 |
| 3.3.3 制备光催化剂的表面组缺陷分析 |
| 3.3.4 制备光催化剂的显微结构和形貌分析 |
| 3.3.5 制备光催化剂的电化学性能分析 |
| 3.3.6 制备光催化剂的光电催化性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Black-Cr-SrTiO_3/TiO_2 纳米管阵列制备及光催化性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂及仪器 |
| 4.2.2 催化剂制备 |
| 4.2.3 Black-Cr-SrTiO_3/TiO_2 光催化材料表征 |
| 4.2.4 光催化性能研究 |
| 4.3 结果和讨论 |
| 4.3.1 物相分析 |
| 4.3.2 形貌分析 |
| 4.3.3 电子自旋光谱分析 |
| 4.3.4 测试催化剂表面组成元素及其价态分析 |
| 4.3.5 测试催化剂电化学性能分析 |
| 4.3.6 测试催化剂光催化性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 MoS_2/BTNb的制备及其光催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂及仪器 |
| 5.2.2 MoS_2/BTNb的制备 |
| 5.2.3 MoS_2/BTNb材料表征手段 |
| 5.2.4 MoS_2/BTNb光催化性能测试 |
| 5.2.5 MoS_2/BTNb电化学性能测试 |
| 5.3 结果和讨论 |
| 5.3.1 晶相结构分析 |
| 5.3.2 拉曼光谱分析 |
| 5.3.3 微观结构及形貌分析 |
| 5.3.4 元素组成及价态解析 |
| 5.3.5 紫外可见光吸收性能解析 |
| 5.3.6 光催化性能评价 |
| 5.3.7 MoS_2/BTNb异质结结构的形成及催化机理 |
| 5.3.8 MoS_2/BTNb的电化学性能测试 |
| 5.4 本章小节 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）TiO2/二维（ReS2,GeTe）薄膜异质结光催化剂制备及光电催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 半导体光电催化简述 |
| 1.2.1 半导体材料光电催化分析 |
| 1.2.2 半导体光电催化效率提升 |
| 1.3 GeTe半导体材料简述 |
| 1.3.1 GeTe二维材料的制备方法 |
| 1.4 ReS_2 半导体材料简述 |
| 1.4.1 ReS_2 二维材料的制备方法 |
| 1.5 TiO_2 半导体材料简述 |
| 1.5.1 一维TiO_2 纳米材料的制备方法 |
| 1.6 本论文的研究思路与内容 |
| 第二章 实验方法与表征 |
| 2.1 实验仪器与设备 |
| 2.1.1 实验仪器 |
| 2.1.2 主要试剂 |
| 2.2 材料的制备方法 |
| 2.2.1 水热法合成二氧化钛纳米棒 |
| 2.2.2 少层Ge Te纳米片制备 |
| 2.2.3 TiO_2/GeTe异质结光阳极的制备 |
| 2.3 基本表征方法 |
| 2.3.1 扫描探针显微镜分析(SPM) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)与透射电镜分析(TEM) |
| 2.3.3 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.3.4 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.3.5 紫外可见漫反射光谱(UV-vis)和拉曼光谱(Raman) |
| 2.3.6 光致发光光谱(PL)和时间分辨荧光(TRF)测试 |
| 2.3.7 光电响应测试 |
| 2.3.8 电化学测试 |
| 2.3.9 光转换效率测试 |
| 第三章 TiO_2/GeTe异质结光阳极制备及光电催化性能研究 |
| 3.1 异质结光阳极简述 |
| 3.2 TiO_2/GeTe异质结光阳极的制备 |
| 3.2.1 GeTe二维纳米片的制备 |
| 3.2.2 TiO_2/GeTe异质结光阳极的制备 |
| 3.2.3 空气等离子体改性TiO_2/GeTe异质结光阳极 |
| 3.3 GeTe表征及形貌分析 |
| 3.3.1 扫描电子显微镜(SEM)与透射电镜分析(TEM) |
| 3.3.2 扫描探针显微镜分析(SPM) |
| 3.3.3 X射线衍射分析(XRD) |
| 3.3.4 拉曼光谱分析(Raman) |
| 3.3.5 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 3.4 TiO_2/GeTe异质结光阳极表征及光电催化性能分析 |
| 3.4.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 3.4.2 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 3.4.3 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 3.4.4 紫外可见漫反射光谱(UV-vis)和拉曼光谱分析(Raman) |
| 3.4.5 光致发光光谱(PL)和时间分辨荧光(TRF)测试 |
| 3.4.6 光电化学测试 |
| 3.4.7 电化学测试 |
| 3.4.8 光转换效率测试 |
| 3.4.9 稳定性测试 |
| 3.4.10 机理分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 TiO_2/ReS_2 异质结光阳极制备及光电催化性能研究 |
| 4.1 TiO_2/ReS_2 体系概述 |
| 4.2 TiO_2/ReS_2 异质结光阳极的制备 |
| 4.3 TiO_2/ReS_2 异质结光阳极表征及光电催化性能分析 |
| 4.3.1 X射线衍射分析 |
| 4.3.2 扫描探针显微镜分析 |
| 4.3.3 扫描电子显微镜与透射电镜分析 |
| 4.3.4 X射线光电子能谱分析 |
| 4.3.5 拉曼光谱分析 |
| 4.3.6 PL光谱分析 |
| 4.3.7 紫外可见漫反射光谱 |
| 4.3.8 光电化学测试 |
| 4.3.9 光转换效率测试 |
| 4.3.10 稳定性测试 |
| 4.3.11 机理解释 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 研究结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果 |
（10）基于Ⅱ-Ⅵ族半导体复合纳米结构的光电探测器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米结构的性质 |
| 1.2.1 纳米结构的量子限域效应 |
| 1.2.2 Ⅱ-Ⅵ族纳米结构的光学性质 |
| 1.2.3 Ⅱ-Ⅵ族纳米结构的电学性质 |
| 1.3 Ⅱ-Ⅵ族半导体复合纳米结构的构筑 |
| 1.3.1 气相沉积法合成Ⅱ-Ⅵ族纳米结构 |
| 1.3.2 溶液法合成Ⅱ-Ⅵ族纳米结构 |
| 1.3.3 Ⅱ-Ⅵ族半导体复合纳米结构的构筑 |
| 1.4 Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米结构及其复合结构在光电探测器中的应用 |
| 1.4.1 光电探测器的传感机制及品质因数 |
| 1.4.2 Ⅱ-Ⅵ族纳米结构及其复合结构在光电探测器中的应用 |
| 1.4.3 Ⅱ-Ⅵ族纳米结构在光电探测器研究中面临的问题 |
| 1.5 本文选题意见及主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于一维硒硫化镉纳米带的高性能柔性光电探测器研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验所需的材料和仪器 |
| 2.2.2 CdS_xSe_(1-x)纳米结构的合成与表征 |
| 2.2.3 基于CdS_xSe_(1-x)纳米带光电探测器的构筑与性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 CdS_xSe_(1-x)纳米结构的形貌和晶体结构研究 |
| 2.3.2 硅基底CdS_xSe_(1-x)纳米带光电探测器研究 |
| 2.3.3 基于CdS_xSe_(1-x)纳米带的柔性光电探测器研究 |
| 2.3.4 柔性光电探测器的机械和电学稳定性研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于硫化铅量子点与硒硫化镉纳米片复合结构宽光谱光电探测器的构筑及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验所需的材料和仪器 |
| 3.2.2 纳米结构的合成 |
| 3.2.3 PbS量子点与CdS_xSe_(1-x)纳米片复合结构光电探测器的构筑与测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 纳米结构的性质研究 |
| 3.3.2 CdS_xSe_(1-x)纳米片光电探测器性能研究 |
| 3.3.3 PbS量子点与CdS_xSe_(1-x)纳米片复合结构光电探测器性能研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于硫化铅量子点与氧化锌纳米颗粒复合结构的柔性宽光谱响应光电探测器研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验所需的材料和仪器 |
| 4.2.2 纳米结构的合成与表征 |
| 4.2.3 PbS量子点和ZnO纳米颗粒复合结构光电探测器的构筑 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 纳米结构的性质研究 |
| 4.3.2 硅基PbS量子点与ZnO纳米颗粒复合结构光电探测器研究 |
| 4.3.3 基于PbS/ZnO复合纳米结构的柔性光电探测器研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于氧化锌纳米颗粒光电探测器的构筑及其在柔性自驱动紫外光电探测中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 氧化锌纳米颗粒的表征及紫外光电探测器的制备 |
| 5.2.2 摩擦纳米发电机的制备 |
| 5.2.3 基于阻抗匹配效应的柔性自驱动紫外光电探测系统的构筑 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 ZnO纳米颗粒的性质研究 |
| 5.3.2 基于ZnO纳米颗粒的紫外光电探测器性能研究 |
| 5.3.3 基于阻抗匹配效应的柔性自驱动紫外光电探测研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 攻读学位期间本人出版或公开发表的论着、论文 |
| 发表的学术论文 |
| 参加的学术会议与研讨班 |
| 致谢 |
四、Ar~+光电流光谱研究（论文参考文献）
- [1]改性钒基/钽基材料的制备及水环境残留抗生素的光催化降解研究[D]. 乐树坤. 内蒙古大学, 2020(01)
- [2]高效光催化体系构筑及降解β-内酰胺类抗生素机理研究[D]. 赵艳艳. 西北大学, 2019(01)
- [3]硼、钛基可见光响应半导体材料的制备及其光催化性能研究[D]. 颜德健. 湘潭大学, 2019
- [4]非晶态Ga2O3薄膜及其日盲紫外探测器的制备和特性研究[D]. 周长祺. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(08)
- [5]二维WSe2范德华异质结界面载流子调控及光电器件构筑[D]. 杜君莉. 北京科技大学, 2021(02)
- [6]氢化纳米TiO2及其异质结型光解水材料的设计、合成与性能[D]. 于思琦. 浙江大学, 2020(07)
- [7]氧化亚铜及硫化锑基光电阴极的制备及其光电化学性能研究[D]. 王怡尘. 浙江大学, 2020(07)
- [8]黑色二氧化钛纳米光催化剂的制备、改性及其光催化性能研究[D]. 张甄. 天津大学, 2017(01)
- [9]TiO2/二维（ReS2,GeTe）薄膜异质结光催化剂制备及光电催化性能研究[D]. 周子文. 浙江大学, 2020(07)
- [10]基于Ⅱ-Ⅵ族半导体复合纳米结构的光电探测器研究[D]. 彭明发. 苏州大学, 2019(04)