潘伦
,
张靖雯
,
贾旭
,
马煜航
,
张香文
,
王莅
,
邹吉军
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62576-7
TiO2具有高效、廉价、无毒及光化学稳定性好等优点,因而被广泛应用于光能转化和利用领域,如太阳能电池、光催化分解水制氢和环境污染物降解等.但是,TiO2仍然存在一些缺陷制约了其应用,其中,最关键的问题是光生电荷分离效率低.因此,人们对其进行了掺杂、异质结构建和Z型结构建等来解决这一问题,其中Z型结近年来备受关注.全固体Z型结的构建目前主要有两种方式:PSI-C-PSII和PSI-PSII.前者PSI与PSII间要插入中间导电层(如Au、rGO等)来实现界面欧姆接触;后者则无中间层,而是基于界面设计来实现欧姆接触.本文以构建PSI-PSII Z型结为目标,以TiO2和WO3为基础半导体材料,采用原位溶剂热生长的方法构建WO3量子点/TiO2结构,借助氢气还原反应在界面处引入氧缺陷.采用透射电子显微镜、X射线衍射和拉曼光谱研究了复合晶体结构,采用X射线光电子能谱、紫外可见光谱和荧光光谱等手段研究了Z型结的界面结构和能带结构.结合光催化分解水产氢活性来建立Z型结结构与光催化性能的关联关系.表征结果表明,在TiO2上进行原位溶剂热成核反应可点缀WO3量子点,并且量子点粒径随W前驱体用量的增加而变大.两种半导体材料为TiO2锐钛矿和WO3晶体结构,且WO3的XRD特征峰和Raman特征吸收峰会随W前驱体用量增加而变大.通过对WO3/TiO2进行氢气还原处理,使其表面形成大量W5+和氧缺陷,一方面提高了催化剂对可见光的吸收,另一方面在界面形成欧姆接触,实现了Z型结构的构建.Z型结构实现了光催化分解水产氢反应,其中WTH10光催化活性最好.本文为新型Z型光催化剂的设计和构建提供了新思路和策略.
关键词:
WO3?x
,
二氧化钛
,
产氢
,
量子点
,
W5+/氧缺陷
陈毅臻
,
胡二江
,
张自航
,
潘伦
,
黄佐华
工程热物理学报
本文利用激波管测量了乙烷在不同压力、温度和当量比下的着火延迟期,并利用CHEMKIN软件结合GRI-Mech 3.0机理对预混合气着火过程进行了模拟计算和化学反应动力学分析.结果表明,GRI-Mech 3.0机理不能很好地预测乙烷的着火延迟期.通过对着火过程进行敏感性分析,得出反应C2H5+O2=C2H4+HO2和C2H4+H+M=C2H5+M对着火延迟期的影响较大,并对其反应速率常数进行了修正.修正后的机理能够较好地改善对乙烷着火延迟期的预测,并同时保持了对层流燃烧速度的准确预测.
关键词:
乙烷
,
着火延迟期
,
GRI-Mech 3.0机理
,
化学反应动力学
,
敏感性分析
