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ZnGeON纳米晶薄膜的制备及其光电催化性能的表征与调控开题报告

 2020-07-25 22:44:24  

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

随着现代社会与工业的发展,传统能源如石油煤炭等,不仅在总量上储备有限使其价格日益飞涨,随着人们环保意识的日渐增强,其燃烧后对环境的污染也越来越不可忽视。而太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁可再生能源,其利用方式一直为人们所感兴趣。以光催化分解水为例:自20世纪60年代本多-藤岛效应(及二氧化钛和白金电极在光照实可催化分解水)[1]被发现以来,人们就一直在探索利用光催化从水中获取氢能的手段。目前太阳能催化分解水主要有以下三种方式:

(1)光电化学池(pec)[2]

由光阳极和光阴极组成,半导体在光照下激发出光生载流子并通过外电路流向对电极,使水氧化还原生成氢气和氧气。其优点是氢气和氧气在不同的电极上产生进而减小了光生载流子的复合几率。而缺点是要加上外偏压,并且结构复杂,难以放大,所以迅速被其他方式取代。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题主要通过制备ZnGeON纳米晶并用电泳法将其制备成薄膜,并通过表面处理与改性,从而对该薄膜电极的光电催化性能进行表征,并研究其光电催化性能的影响因素及调控手段。

研究手段:1. 实现ZnGeON纳米晶材料与薄膜电极的制备 2. 完成ZnGeON纳米晶薄膜电极的表面处理与改性 3. 完成其光电催化性能的表征 4. 实现ZnGeON纳米晶薄膜电极的性能优化与调控 测量手段有 XRD、BET、SEM、光电流曲线、荧光光谱等。

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