高效光转热结构模式的构建及其促进光催化制氢性能的研究开题报告

 2021-10-24 03:10

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

自十九世纪的工业革命以来,人们对能源的消耗正不断增大。

而如煤炭、石油、天然气这类的传统能源虽然暂时还能满足人们的需求,其本身不可再生的特点决定了人们必须寻找新的可再生能源。

而在众多可再生能源中,太阳能因总量巨大、廉价、清洁的特点而成为了一个良好的选项。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1.研究内容本课题主要针对目前光催化领域中太阳光谱能量利用不足的问题,选取合适的光热材料与光催化剂进行复合,并构建高效的光热转化结构模式,将长波长的近红外光转化为热能,使得反应体系的温度升高,从而促进光催化分解水制氢的效率。

通过研究该结构体系中的光热场的作用原理,并通过实验研究光催化阵列制备、光热材料与光催化剂的复合方式等对光催化的影响,优化实验研究参数,更好地促进光催化性能。

2.研究手段1.xrd(x射线衍射)光催化剂晶型表征2.gc(气相色谱仪)光催化产氢效率测试分析3.sem (扫描电子显微镜分析)材料微观结构表征4.手持红外热成像仪光热转换效率测试分析3.实验方法简介1.对金属ni网、cu网进行物理法与化学法进行清洁处理;2.采用浸渍法将金属网表面复合光热材料;3.将金属网置于水热反应釜内,利用水热法在其表面制备cds或zno阵列;4.利用泡沫材料将获得的阵列支撑并悬浮于水表面,构建高效的光转热结构模式;5.使用红外热成像仪观测表面光热效应;6.借助气相色谱分析光催化产氢性能。

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