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1、TiO2/RGO复合催化剂产氢性能研讨复合催化剂产氢性能研讨Nanocomposites of TiO2 and Reduced Graphene Oxide as Efficient Photocatalysts for Hydrogen Evolution 报告人：贠国霞报告人：贠国霞 导导 师：师：王其召王其召 副副教授教授 雷自强雷自强 教授教授 时时 间间：2021 年年 11 月月 17日日 文献引见文献引见下步方案下步方案空着的导带杂质施主能级充满的价带空着的导带杂质受主能级充满的价带（b)N 型半导体（c)P 型半导体导带禁带(0.1-1ev)价带（a)本征半导体本征半导体能带
2、构造本征半导体能带构造空穴空穴h+载流子载流子催化剂改性催化剂改性半导体的光敏化半导体的光敏化将光活性化合物以物理或化学吸附将光活性化合物以物理或化学吸附于半导体的外表于半导体的外表VBCB光敏光敏化剂化剂S电子俘电子俘获剂获剂ASA-离子掺杂离子掺杂半导体复合半导体复合光催化反响的催化剂光催化反响的催化剂纳米催化剂的主要缺陷：光吸收波长范围狭窄，主要在紫外区，利用太阳光的比例低。半导体载流子的复合率很高，量子效率较低。改性：掺杂改性：掺杂改性：复合、改性：复合、光敏化光敏化常用的半导体催化剂常用的半导体催化剂vCdS、ZnO光照时不稳定，金属离子溶出；其优势：能隙较小，可吸收可见光。vTiO
3、2：不发生光腐蚀；耐酸碱性好，化学性质稳定；对生物无毒性；来源丰富；能隙较大3.2ev，最大入射波长为387.5nm，但有很强的氧化复原才干。二氧化钛根本构造二氧化钛根本构造金红石金红石板钛矿板钛矿锐钛矿锐钛矿文献处理的问题文献处理的问题 抑制光生空穴-电子对快速复合，提高TiO2的光催化活性。紫外光辅助复原肼复原水热 TiO2/石墨烯TiO2/CNT文献引见文献引见实验部分实验部分v1.制备GO天然的石墨合成。v2.制备P25/RGO复合物。v 分别用紫外光辅助复原，肼复原，v 水热的方法。v3.制备P25/CNT复合物。v4.构造表征与分析。产氢测试比较产氢测试比较Figure 1posi
4、tes in methanol aqueous solution.产氢测试产氢测试Figure 2.P25/RGO-hydrothermal composites from methanol aqueous solution.循环产氢测试循环产氢测试Figure 3.P25/RGO-hydrothermal during the repeated uses.产氢率产氢率-甲醇浓度甲醇浓度Figure 4.P25/RGO-hydrothermal(P25/RGO=1/0.2).牺牲剂对产氢的影响牺牲剂对产氢的影响Figure 5.P25/RGO-hydrothermal(P25/RGO=1/0.
5、2).产氢率比较产氢率比较Figure 6.P25 and P25/RGO-hydrothermal(P25/RGO=1/0.2)from pure H2O.XRDFigure 7.GO,RGO,P25,and P25/RGO-hydrothermal(P25/RGO=1/0.2).XPSFigure 8.(a)GO,(b)RGO,(c)P25/RGO-photo,(d)P25/RGO-hydrazine,(e)P25/RGO-hydrothermal,(f)P25/CNT(P25/CNT=1/0.3),(g)P25.FT-IRFigure 9.(a)P25,(b)GO,(c)P25/RGO-
6、photo,(d)P25/RGO-hydrazine,(e)P25/RGO-hydrothermal.这是这是P25P25中中Ti-O-TiTi-O-Ti键的振动吸收峰键的振动吸收峰拉曼散射光谱拉曼散射光谱Figure 10.(a)GO,(b)P25/RGO-photo,(c)P25/RGO-hydrazine,(d)P25/RGO-hydrothermal.ID/IG用来表征用来表征GO或或RGO中由于缺陷而引起的无序程中由于缺陷而引起的无序程度。度。相互作用力强弱比较相互作用力强弱比较Figure 11.From left to right:P25,P25/RGO-photo,P25/RG
7、O-hydrazine,and P25/RGO-hydrothermal.TEMFigure 12.(a)RGO,(b)P25/RGO-photo,(c)P25/RGO-hydrazine,(d)P25/RGO-hydrothermal,(e)P25/CNT(P25/CNT=1/0.3),(f)P25/RGO-hydrothermal(P25/RGO=1/0.05),(g)P25/RGO-hydrothermal(P25/RGO=1/0.1),(h)P25/RGO-hydrothermal(P25/RGO=1/0.3).P25纳米粒子的尺寸在纳米粒子的尺寸在20-30nm，在，在CNT上的分散
8、不如上的分散不如石墨烯。石墨烯。紫外紫外-可见漫反射可见漫反射Figure 13.(A)composites(P25/RGO=1/0.2)and(P25/CNT=1/0.3).(B)Corresponding plot oftransformed Kubelka-Munk function versus the energy of the light.由于由于TiO2TiO2和和RGORGO构成了构成了Ti-O-C Ti-O-C 键。键。反响机理反响机理 1.P25/RGO中，P25产生载流子，RGO有传输光生电子和阻止光生载流子复合的作用。2.高含量的RGO添加复合物不透明度，减少 TiO2光生电子-空穴对,降低了光催化活性。P25/RGO质量比为1：0.2具有最高产氢活性P25/RGO比P25/CNT的光催化活性高。加速光生电子从P25转移到RGO本文献的创新点本文献的创新点复合提高光催化活性，添加光量子效率吸收波长扩展到可见区，提高太阳能利用率下步方案下步方案v1.阅读相关文献。v2.合成不同形貌的TiO2。v
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