模拟光合作用Z型反应光催化分解水的初步研究-中国优秀硕士学位论文全文数据库

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模拟光合作用Z型反应光催化分解水的初步研究

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【英文题名】	A Photocatalytic System Splitting Water into H_2 and O_2 Mimicking Z-Scheme Mechanism
【作者】	冯清鹏;
【导师】	上官文峰; 袁坚;
【学位授予单位】	上海交通大学;
【学科专业名称】	动力机械及工程
【学位年度】	2007
【论文级别】	硕士
【网络出版投稿人】	上海交通大学
【网络出版投稿时间】	2007-05-11
【关键词】	氢能; Z型反应; 光解水; 光催化剂; 氧化还原中间体;
【英文关键词】	Hydrogen energy; Z-scheme reaction; Photocatalytic water splitting; Photocatalyst; Redox couple;
【中文摘要】	氢能已被广泛认为是最具有潜力解决能源危机和环境问题的理想替代能源之一,其开发备受各个领域科学家的重视。在众多的氢能开发手段中,利用太阳能光催化分解水制取氢气是一种兼顾能耗、资源和环境的最为理想和最有前途的氢能开发手段之一。在光催化分解水的研究中,最为首要的研究内容就是利用可见光进行光催化分解水制氢,而对模拟光合作用Z型反应光解水制氢的研究为利用可见光提供了更为广阔的前景。本论文中以光解水制氢实现途径展开论述,介绍了光催化分解水的原理、常用光解水催化剂以及影响光解水效率的因素,说明了Z型反应光解水制氢气的反应机理。实验中分别讨论了pH值和牺牲剂对Pt/TiO_2光解水制氢活性的影响、对WO_3光解水制氧活性的影响。研究中发现当pH≈2,加入Fe~(2+)作为电子给体,能提高Pt/TiO_2光催化剂的产氢量,而当pH≈2,加入Fe~(3+)作为电子受体,能提高WO_3光催化剂的产氧量。通过上述研究设计了以Pt/TiO_2作为产氢催化剂、以WO_3作为产氧催化剂,含有Fe~(2+)的酸性初始溶液的Z型反应体系。该体系在连续20小时的氙灯光...
【英文摘要】	Hydrogen energy is well recognized as one of the most ideal energy to solve the energy and environmental problems confronting the whole society currently, and the development of hydrogen energy has been attracted more attention. Among these ways and methods deployed to develop hydrogen, splitting water to H2 using semiconductor photocatalysts is one of the most promising and ideal way considering energy cost, resource and environmental issues. It is possible to employ visible light by photocata...
【更新日期】	2007-06-05

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