基于TiO2光催化剂的光致能量存储与转换

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1、浙江大学硕士学位论文基王．!iQ2当焦焦剂数羞塾能量堡壶鱼莹垫论文作者签名：盗童指导教师签名：论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4：委员5：答辩日期：201,2、弓．6浙江大学硕士学位论文Author’ssignature：一‘●‘Supervisor7ssignature：ExternalReviewers：ExaminingCommitteeChairperson：ExaminingCommitteeMembers：Dateoforaldefence：码W⋯鳖胴型娌㈣浙江大学硕士学位论文浙江大学研究生学位论文独创性声明本人

2、声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝姿盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝望盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿态芏可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的

3、学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日致谢本论文是在导师王建明教授的悉心指导下完成的。在硕士研究生学习和工作期间，导师为我提供了充足的研究经费、宽松自由的学术环境和积极向上的实验室氛围，使我个人在知识和能力方面有了很大的进步和提高。导师渊博的知识、敏锐的洞察力、严谨求实的治学态度和平易近人的生活作风使我受益匪浅，是我学习的楷模。在此，谨向科研上给予我指导、生活上给予我关心的导师致以最诚挚的感谢和崇高的敬意。同时感谢国家自然科学基金项目(No．50972128)在实验过程中给予的经费支持。由衷地感谢张鉴清老师、胡吉明老师、张昭老师、冷文华老

4、师、曹发和老师、邵海波老师在我研究工作中提出的指导建议以及给予的帮助。感谢实验室的樊玉欠、万辉、皮欧阳、周环、张丽莹、方文斌、徐晶、蔡荆、张娜、已毕业的练慧勤师姐和电化所其他师兄弟姐妹在实验方面的支持与帮助，谢谢大家共同创造了温馨愉悦的实验室氛围，与你们的交流使我受益匪浅；特别感谢樊玉欠师兄和李想师兄在我实验过程中遇到困难时耐心的指导和帮助；特别感谢我的搭档张丽莹同学在实验过程中提出宝贵的建议。衷心地感谢我的父母和家人这么多年来对我的理解、关心和支持。正是他们无私的帮助和关爱使得我在生活和学习中从容不迫，顺利完成学业。最后感谢所有关心帮助过我的老师、同学和朋友，谢谢你们!徐蕾2012年1月

5、于浙大求是园摘要基于Ti02光催化剂的光致能量储存与转换光致储能体系是将能够产生光电效应的半导体电极与储能电极有机结合，它可以直接将光能转化为化学能储存起来，这种储存能量的方法可以减少太阳能电池造成的能量损失并节约成本。Ti02是一种宽禁带的n．型半导体，将其与储能物质结合，紫外光照射下产生的光生空穴和电子分别可以实现氧化性和还原性能量的储存。本论文主要探究了Ti02-Ni(OH)2复合膜电极的氧化性能量储存以及与W03电极耦合实现氧化性和还原性能量同时储存。第三章采用水热法在FTO玻璃上制备了Ti02纳米线电极，以Ti02纳米线电极为基体，采用阳极氧化法电沉积Ni(OH)2，制备了三维多

6、孔的Ti02-Ni(OH)2复合膜电极。将多孔的Ti02-Ni(OH)2复合膜电极和铂电极耦合构筑氧化性能量储存体系，在1MNaOH溶液中对体系进行循环伏安测试，紫外光照射下实现了氧化性能量储存，并对其进行了光照．放电循环性能测试。氧化性能量储存体系的光电转化效率可达10．5％，并具有良好的循环稳定性。Ti02纳米线有利于电子的传输，具有较高的光活性；Ni(OH)2多孔结构不仅增加与Ti02的接触面积以增大p-n结，还有利于电解液的渗入；复合膜电极与铂电极耦合加速了光生电子和空穴的分离，并有效阻止NiOOH被副产物(如H202)重新还原。上述三个因素是光致氧化性能量储存体系具有较高转化效率

7、的原因。第四章采用水热法在FTO玻璃上制备了W03纳米片序列，通过阴极电沉积法制备了Ti02-Ni(OH)2复合膜电极。将Ti02-Ni(OH)2复合膜电极与W03电极耦合，构筑了氧化性和还原性能量储存的耦合体系。紫外光照射下，Ti02-Ni(OH)2复合膜电极在1MNaOH溶液中实现了氧化性能量储存，同时，暗态下的W03电极在3wt％NaCl(pH=5)中实现了还原性能量储存。耦合体系的构筑，一方面可以同时有效利用氧化