過渡金屬氧化物納米材料結(jié)構(gòu)與光電化學(xué)性能研究.pdf

1、全球能源短缺和環(huán)境污染危機(jī)使得發(fā)展環(huán)境友好型新能源成為世界性課題。太陽能相比于其它常見能源來說具有環(huán)境友好，無污染且用之不盡取之不竭，有效功率巨大等優(yōu)點(diǎn)，然而，如何有效地利用太陽能是目前面臨的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能是光電化學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)主要研究課題，而過渡金屬氧化物因其優(yōu)良的光電性能成為了一種具有極具發(fā)展?jié)撃艿墓怆姶呋瘎┎牧?，但過渡金屬氧化物存在著較短的電子擴(kuò)散長度和緩慢的電子遷移率，因此存在光生電子空穴對(duì)難于有效分離的問題極

2、待解決。
　　在本論文中，我們通過水熱法成功制備了非晶氧缺陷三氧化鉬納米球顆粒，其結(jié)構(gòu)中的氧缺陷導(dǎo)致樣品在可見至近紅外波段有很強(qiáng)的等離子體吸收響應(yīng)，成功抑制了半導(dǎo)體內(nèi)光生載流子的復(fù)合，提高了其光響應(yīng)電流;探索了氧化亞銅納米片半導(dǎo)體材料的合成和光電化學(xué)催化性能。論文利用同步輻射X射線吸收譜(XAFS)、X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)和X射線光電子能譜(XPS)，光電化學(xué)平臺(tái)等性能實(shí)驗(yàn)方法，研究了上

3、述過渡金屬氧化物材料原子結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系。
　　本論文主要研究內(nèi)容如下:
　　1、利用水熱法合成了非晶態(tài)氧缺陷MoO3-x納米球顆粒（A-MoO3-x）。該A-MoO3-x納米球在可見及近紅外波長區(qū)域有較強(qiáng)的等離子吸收效應(yīng)，提高了太陽光的利用效率。該材料在光電催化水氧化實(shí)驗(yàn)中可作為一種有效的陽極材料，相比塊狀三氧化鉬顆粒，A-MoO3-x納米球樣品具有更高的光電流密度。XAFS表征結(jié)果顯示了材料中的氧缺陷使得非晶A-Mo