1. 研究目的与意义
人类在进入二十一世纪的今天,正面临着人口、资源、能源和环境问题的严峻挑战,而环境污染,能源短缺是其中最重要的问题;一场以节约能源和资源的,保护生态大环境,实现可持续发展为目的的工业革命正在兴起。
光催化是近几十年来研究的热点之一。
尖晶石铁酸盐是一类以fe(iii)氧化物为主要成分的复合氧化物,由于其具有优良的磁性能、吸光性能、吸波性能,并且化学稳定性,已在集成电路、微型存储元件、磁光元件、敏感探测器件、锂电池、计算机存贮元件和生物医学等诸多领域广泛应用。
2. 国内外研究现状分析
由于复合半导体能有效抑制光生载流子的复合,提高半导体-电解质溶液界面的净电荷转移效率,表现出较高的光催化活性,因此近几年来,半导体复合材料光催化性能的研究已然成为当前相关交叉学科研究中最活跃的领域之一。
制备复合半导体的方式多样,目前研究出的各种复合半导体光催化剂虽然能利用可见光降解有机污染物,但效率不高。
1972年,日本科学家fujishima和honda发现半导体tio2电极上可以光催化分解水得到氢气,为人类利用太阳能开拓了一条崭新的途径。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:1.cofe2o4/tio2光催化剂制备及在 na2s和na2so3体系中制氢性能研究,并优化得到最佳工艺。
2. 利用xrd、ir、uv对cofe2o4/tio2结构和性能进行表征。
研究计划:1、准备工作、文献综述和开题报告。
4. 研究创新点
尖晶石型铁酸钴作为一种新兴的光催化材料,由于其优良的可见光响应性和光化学稳定性,在光催化领域具有巨大的应用前景,而且通过对尖晶石型光催化剂进行改性和修饰,还能进一步提高其光催化活性;同时,利用尖晶石型铁酸钴对一些宽禁带的光催化剂(如TiO2等)进行改性或制备成复合半导体材料,可以有效拓宽宽禁带光催化剂的吸光域,提高光催化效率。
以CoFe2O4/TiO2为光催化剂进行制氢性能的研究,分析CoFe2O4/TiO2光催化剂表面元素组成和价态,并进行结构和性能表征,探讨光催化剂结构与其性能的关系,揭示CoFe2O4/TiO2光催化剂制氢的机理。
