金纳米颗粒负载氧化铈光催化剂光解水制氢性能的表征开题报告

1. 研究目的与意义

背景与意义:目前，不可再生的化石能源（煤、石油、天然气）在能源消费结构中扮演着主要角色，人类正面临着矿物燃料枯竭与环境污染的双重威胁，发展新能源及可再生洁净能源已迫在眉睫。氢能因其储量丰富、清洁、可再生等优点被认为是可以取代石油、煤和天然气的最理想、最有应用前景的绿色能源，利用太阳能分解水制氢将是一种可以直接将太阳辐射能转化为氢能的途径。助催化剂可以促进太阳能产生的电荷与反应水分子的相互作用，已广泛应用于光催化领域中。纳米金早已证实是一类优异的光解水制氢助催化剂。

目的：本项目拟用纳米金颗粒作为助催化剂负载于氧化铈基体上，提高光催化剂的光量子产率，推动光解水制氢反应的进行。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：金纳米粒子和氧化铈形成的异质结结构，分析其能带结构，分析提高光催化剂的光量子产率的途径，确定光催化剂的寿命。

预期目标：得到具有良好性能的金纳米颗粒负载氧化铈光催化剂

3. 研究的方法与步骤

1、选取多孔的茎秆，进入纯水洗涤。加入浓度为0.5 mol/l的盐酸。浸渍8小时。

2、取出用蒸馏水洗涤多次后然后加入0.5 g硝酸铈，继续浸渍8小时。捞出洗涤然后在马弗炉中煅烧。

3、取1mol/l的四氯金酸溶液45 ml至烧杯中。

4. 参考文献

[1]ye, f., h. liu, w. hu, et al., heterogeneous au-pt nanostructures with enhanced catalytic activity toward oxygen reduction. dalton transactions[j], 2012. 41(10): 2898-2903.

[2]zheng, h., a. cao, c.r. weinberger, et al., discrete plasticity in sub-10-nm-sized gold crystals. nat commun[j], 2010. 1: 144.

[3]connelly, k.a. and h. idriss, the photoreaction of tio2 and au/tio2 single crystal and powder surfaces with organic adsorbates. emphasis on hydrogen production from renewables. green chemistry[j], 2012.

5. 计划与进度安排

一、2022.1.1-2022.2.25 阅读文献，完成综述二、2022.2.26-2022.3.30 进行材料的制备三、2022.4.1-2022.4.25 进行材料的表征四、2022.4.26-2022.6.1完成数据整理和毕业论文写作