三氧化钨基光电极的制备、表征和光电化学性质研究

摘要

近年来半导体光催化剂在能源和环境中的应用发展迅速，目前已有大量相关文献报道WO3半导体材料，但WO3自身存在一些缺点如禁带宽度相对较窄，使其在实际中的应用受到限制。为了克服或者降低 WO3本身的缺陷,需要对WO3进行修饰。因此本论文分别采用添加N i(OH)2催化剂，制备FTO/WO3/BiVO4复合膜和对WO3薄膜的表面形貌进行改善的方法对WO3薄膜进行改性，初步研究了它们的光电化学性能。本论文研究分为三个部分：
　　(1)FTO/WO3/N i(OH)2薄膜光电极的制备及其光电化学和光电催化性能研究。通过简单的溶胶凝胶-浸渍法,经过高温退火后制备出FTO/WO3/Ni(OH)2光电极。产物经XRD、SEM、DRS、Raman、CV等方法表征。通过该实验，我们发现不修饰Ni(OH)2的裸露三氧化钨电极几乎没有光电催化葡萄糖的效果；在三氧化钨薄膜的表面修氢氧化亚镍能够增强三氧化钨薄膜的光电效应。
　　(2) FTO/WO3/BiVO4薄膜光电极的制备及其光电化学和光电催化性能研究。本文采用了比较简便的溶胶-凝胶法方法：滴涂-煅烧-滴涂-煅烧的方法合成了FTO/WO3/BiVO4复合膜。通过XRD，DRS，SEM和拉曼的表征方法，对复合膜和纯WO3和纯BiVO4薄膜进行了比较，进而也对这三种光电极的光电化学性质进行了比较。实验结果为FTO/WO3/BiVO4复合膜电极在光解水反应中电流最大。
　　(3)多空 FTO/WO3薄膜光电极的制备及其光电化学和光电催化性能研究。本文中我们使用了一种简单的硬模板法一步制得了多孔三氧化钨光电极用于光解水的实验。通过 XRD, DRS,S EM,拉曼和电化学性质的测试我们得出当硬膜板介空碳的百分含量为10％时，我们制得的三氧化钨薄膜光电极具有较好的光电化学性质。

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第一章 绪论

1. 1半导体光电催化剂

1. 2三氧化钨（WO3）的发展历程和制备方法

1. 3本论文的选题意义、创新点以及主要内容

第二章 FTO/WO3/Ni(OH)2光电极薄膜氧化葡萄糖制氢气

2.1引言

2.2 制备WO3/Ni(OH)2的实验部分

2.3数据分析

2.4小结

第三章 F TO/WO3/B iVO4复合膜电催化光解水的研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3数据分析

3.4 小结

第四章 多孔WO3薄膜光解水

4.1引言

4.2 制备多孔W O3薄膜的实验部分

4.3数据分析

4.4 结论

参考文献

致谢

代表性学术成果

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