發(fā)布時間：2024-12-21 21:24

　　傳統(tǒng)能源的過度開采和環(huán)境污染的不斷加劇成為當(dāng)今世界兩大難題,充分利用太陽能和轉(zhuǎn)化二氧化碳是解決能源和環(huán)境問題的熱門研究課題。SnO₂半導(dǎo)體氧化物材料具有導(dǎo)電性好、電子遷移速率快及價格低廉等優(yōu)點,是太陽能利用和二氧化碳轉(zhuǎn)化領(lǐng)域光電催化的關(guān)鍵材料。然而SnO₂較寬的帶隙（3.6 eV）在一定程度上使其應(yīng)用受限。目前,常見的調(diào)節(jié)半導(dǎo)體氧化物帶隙的方法主要為元素摻雜和半導(dǎo)體復(fù)合。受此啟發(fā),作者認為可通過這一手段調(diào)節(jié)SnO₂材料的帶隙,從而改善其光電性能,拓寬其在太陽能利用和CO₂轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域的應(yīng)用。本論文采用基于第一性原理的密度泛函理論計算方法系統(tǒng)地研究了SnO₂材料在染料敏化太陽能電池和CO₂轉(zhuǎn)化過程中的作用機制。同時設(shè)計制備一系列具有較好光電催化性能的M-S（M=Mg,Ca,Al,Ga）共摻雜SnO₂材料及MX₂/SnO₂（M=Mo,W;X=S,Se）納米復(fù)合物材料,重點通過理論計算結(jié)合實驗的方法探...

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1金紅石型SnO2晶體結(jié)構(gòu)圖

圖1-1金紅石型SnO2晶體結(jié)構(gòu)圖Fig.1-1ThecrystalstructureofrutileSn制導(dǎo)體金屬氧化物，常見的為金紅帶電子受到激發(fā)從價帶躍遷到導(dǎo)到還原和氧化的作用。SnO2的導(dǎo)能力：導(dǎo)帶的位置越高，則其還maximum,VBM)決定了其氧....

圖1-2異質(zhì)結(jié)促進電子-空穴對有效分離的機理圖

圖1-2異質(zhì)結(jié)促進電子-空穴對有效分離的機理圖[47]ffectiveseparationmechanismdiagramofelectron-holepromotedbyhetero異質(zhì)結(jié)促進電子-空穴對有效分離的機理圖。p-n異質(zhì)結(jié)是兩種附近有強的局域電....

圖1-3SnO2/ZnO異質(zhì)結(jié)納米催化劑的能帶結(jié)構(gòu)及光催化機制圖

圖1-2異質(zhì)結(jié)促進電子-空穴對有效分離的機理圖[47]effectiveseparationmechanismdiagramofelectron-holepromotedbyheterojun異質(zhì)結(jié)促進電子-空穴對有效分離的機理圖。p-n異質(zhì)結(jié)是兩種半附近....

圖1-4NiO/SnO2異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料的光催化機理圖

太原理工大學(xué)博士研究生學(xué)位論文erikvandi等人[49]通過煅燒的方法制備了NiO/SnO2異質(zhì)結(jié)復(fù)1-4，NiO和SnO2半導(dǎo)體形成異質(zhì)結(jié)以后，在NiO和SnO電荷，在光照下NiO導(dǎo)帶的光生電子會流向SnO2的導(dǎo)帶會流向NiO的價帶，這大大減小了電....

本文編號：4018929