TiO2半導(dǎo)體材料的摻雜改性及其光解水產(chǎn)氫性能.pdf

1、環(huán)境污染和能源短缺是當(dāng)前社會(huì)人們關(guān)注的兩大焦點(diǎn)問(wèn)題，利用太陽(yáng)能等其他清潔能源能夠有效地解決環(huán)境污染和能源短缺。近些年來(lái)，半導(dǎo)體光解水制備氫能源越來(lái)越受到科學(xué)家們的關(guān)注。TiO2作為一種典型的半導(dǎo)體，帶隙為3.2 eV，因廉價(jià)易得和性質(zhì)穩(wěn)定引起了科學(xué)家們廣泛的關(guān)注。但因其帶隙寬，在太陽(yáng)光譜中只能吸收紫外光，因而限制了其在光催化反應(yīng)中的應(yīng)用。為解決上述問(wèn)題，一方面要拓寬TiO2對(duì)光譜的響應(yīng)范圍；另一方面可對(duì)其負(fù)載助催化劑來(lái)延長(zhǎng)光生載流子的存

2、活壽命。基于以上分析，本論文以TiO2為主體催化劑，通過(guò)摻雜改性合成了具有良好紫外光和模擬太陽(yáng)光響應(yīng)的光催化材料。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過(guò)溶膠-凝膠法合成了Zn2+摻雜的TiO2材料。對(duì)制備的樣品進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和形貌等一系列的表征，并考察了在模擬太陽(yáng)光下Zn2+的摻雜量對(duì)Zn2+-TiO2材料光催化水解產(chǎn)氫性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)Zn2+摻雜量為1 wt％時(shí)，Zn2+-TiO2材料光催化產(chǎn)氫效率最好，大約為180μmol/h。