鉍系光催化劑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能調(diào)控
新能源是21世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)**發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)領(lǐng)域之一。光催化技術(shù)可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能與化學(xué)能。本書涉及光催化過(guò)程的基本原理、光催化動(dòng)力學(xué)、光催化過(guò)程的典型活性基團(tuán)、典型半導(dǎo)體光催化劑及**研究熱點(diǎn)，以及釩酸鉍、氧化鉍、鹵氧化鉍及異質(zhì)結(jié)光催化劑設(shè)計(jì)與機(jī)理研究等方面。廣義的光催化技術(shù)屬于光合作用范疇，可以理解為模仿自然界中的光合作用，實(shí)質(zhì)上是利用太陽(yáng)能中蘊(yùn)藏的巨大能量，因此極具發(fā)展?jié)摿�，也是未�?lái)人類解決能源問(wèn)題不得不面對(duì)的基本問(wèn)題之一。
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目錄
前言
第1章 光催化基礎(chǔ) 1
1.1 光電催化現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 1
1.2 太陽(yáng)光譜 2
1.3 氧化還原電位 3
1.4 基于能帶的熱動(dòng)力學(xué) 5
1.5 半導(dǎo)體光吸收 6
1.6 能帶及異質(zhì)結(jié)工程 9
1.7 能帶彎曲 17
1.8 量子及等離子體共振效應(yīng) 21
1.9 晶面工程化 25
1.10 摻雜效應(yīng) 28
參考文獻(xiàn) 32
第2章 光催化動(dòng)力學(xué)模型及典型活性基團(tuán) 39
2.1 零級(jí)反應(yīng) 40
2.2 一級(jí)反應(yīng) 43
2.3 二級(jí)反應(yīng) 46
2.4 三級(jí)反應(yīng)和其他反應(yīng) 49
2.5 典型半導(dǎo)體活性基團(tuán) 51
2.5.1 羥基自由基 51
2.5.2 超氧自由基 53
參考文獻(xiàn) 55
第3章 半導(dǎo)體光催化劑分類 59
3.1 氧化物 59
3.2 復(fù)合氧化物 64
3.3 含硫化合物 68
3.4 有機(jī)半導(dǎo)體 69
3.5 MOFs材料 71
3.6 COFs材料 73
3.7 單原子催化劑 74
參考文獻(xiàn) 76
第4章 不同形貌的BiVO4光催化性能評(píng)價(jià) 83
4.1 概述 83
4.2 晶體結(jié)構(gòu)與光催化活性 86
4.3 物相結(jié)構(gòu)與形貌表征 93
4.4 比表面積 95
4.5 熒光光譜 96
4.6 價(jià)帶譜 97
4.7 光學(xué)性能 98
4.8 電化學(xué)性能 98
4.8.1 光生載流子轉(zhuǎn)移速率 98
4.8.2 導(dǎo)帶電位 99
4.9 晶體生長(zhǎng)分析 100
4.10 光催化性能 101
4.10.1 光催化分解水產(chǎn)氧性能 101
4.10.2 光降解百里酚藍(lán)的光催化性能 102
4.11 光催化機(jī)理 103
參考文獻(xiàn) 104
第5章 BiVO4光催化劑設(shè)計(jì)及光催化活性研究 109
5.1 多孔結(jié)構(gòu)BiVO4 109
5.2 BiVO4納米線及納米管 114
5.3 BiVO4晶面工程化 116
5.4 BiVO4/BiOX(001) 118
5.5 BiVO4/β-Bi2O3 123
5.6 BiVO4/BiVO4: Er3+, Yb3+ 125
5.7 光催化機(jī)理 126
參考文獻(xiàn) 135
第6章 BiOI光催化還原CO2性能 141
6.1 概述 141
6.2 物相結(jié)構(gòu)與形貌表征 141
6.3 電化學(xué)性能 145
6.4 光學(xué)性能 147
6.5 光催化活化能 149
6.6 DFT計(jì)算 150
6.7 光催化機(jī)理 152
參考文獻(xiàn) 155
第7章 BiOCl晶面工程及光催化性能 159
7.1 概述 159
7.2 物相結(jié)構(gòu)與形貌表征 159
7.3 光學(xué)性能 163
7.4 電化學(xué)性能 164
7.5 光催化性能 166
7.6 光催化活性基團(tuán) 167
7.7 光催化機(jī)理 167
7.7.1 L-BOC光催化機(jī)理 167
7.7.2 B-BOC光催化機(jī)理 169
參考文獻(xiàn) 170
第8章 Bi2O3的晶體結(jié)構(gòu)與光催化性能調(diào)控 173
8.1 概述 173
8.2 不同晶型Bi2O3及晶型轉(zhuǎn)變 174
8.3 α-Bi2O3/BiOX核殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)理 181
8.4 物相結(jié)構(gòu)與形貌表征 183
8.5 光學(xué)性能 188
8.6 光催化性能 189
8.7 光催化機(jī)理 193
參考文獻(xiàn) 197
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