BiVO4光电极的制备及其光电催化性能的研究开题报告
2020-04-30 16:12:17
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
随着社会的发展和人口增长,人们对能源的需求量日益增大。在大自然中,太阳能是取之不经、用之不竭的,在利用太阳能的众多研究与技术中,光催化分解水制氢的方法十分有发展前景。首先,制氢的原材料是水,清洁且价格低廉。其次,氢气具有高热值,无污染等特点。
光催化反应是半导体光催化剂在光照时可产生光生电子-空穴对,电子和空穴具有强氧化性,可与水发生氧化还原反应,产生氧气和氢气。反应过程中半导体催化剂只起催化反应的作用,无损耗且清洁环保。光电催化技术(pec,photoelectrochemical catalysis)是运用电化学辅助光催化,即通过施加偏压促使光生电子-空穴对在半导体内部分离,从而提高半导体的光催化性能[1]。被分离的光生电子(e-)通过外电路转移到阴极,光生空穴(h )累积在光电阳极表面,之后能各自在阴阳极板处与电解质进行氧化还原反应[2]。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
太阳能作为最丰富的清洁可再生能源之一, 其开发利用受到了世界范围内的广泛关注。通过光电催化分解水制氢将太阳能以化学能的形式储存起来能利用太阳能制取高燃烧值的氢能。本课题主要制备可见光响应的bivo4的光电极,并通过多种实验手段验证影响其光电催化性能的因素。从而在制备工艺和制备材料等方面进行优化,以得到较高的光电催化性能。
拟采用的实验方法如下:
1、xrd(x-射线衍射):通过对材料进行x射线衍射,分析其衍射图谱,获得材料的成分、材料内部原子或分子的结构或形态等信息的研究手段。