导读:本文包含了光阳极论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:阳极,光电,电极,羟基,太阳能电池,性能,化学。
光阳极论文文献综述
杜羽庆,王珍珍,常志显,张凌,种瑞峰[1]（2019）在《F和Co共掺杂羟基磷灰石增强α-Fe_2O_3光阳极光电催化水氧化的性能研究（英文）》一文中研究指出表面修饰产氧助催化剂是提高α-Fe_2O_3光电催化水氧化反应效率的重要手段.通过水热法在α-Fe_2O_3表面构筑F掺杂羟基磷灰石(F-HAP),并在此基础上通过离子交换法制备了F、Co共掺杂HAP表面修饰的α-Fe_2O_3光阳极(FCo-HAP/α-Fe_2O_3).采用X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外可见吸收光谱、电化学阻抗谱等表征了FCo-HAP/α-Fe_2O_3结构、电化学性质和光电催化水氧化性能,并与F-HAP/α-Fe_2O_3和Co-HAP/α-Fe_2O_3等进行了对比.结果表明,F掺杂能降低α-Fe_2O_3表面HAP晶粒的尺寸,提高Co-HAP/α-Fe_2O_3的电化学活性面积,促进光生电荷向电解质转移,最终提高了α-Fe_2O_3表面的光电催化水氧化性能.(本文来源于《化学研究》期刊2019年04期）
姜旭宏,孙萌萌,陈卓元,荆江平,冯昌[2]（2019）在《CdS纳米颗粒修饰的超细高度支化TiO_2纳米光阳极的光电化学转化性能研究》一文中研究指出为了满足日益增长的清洁能源需求,人们常利用丰富的太阳光来实现各种需求,如制造太阳能电池,光解水制氢,光降解污染物等[1-3]。其原理是利用光电转换材料将太阳光子转换为光生电子并驱动后续的氧化还原反应,而目前应用最为广泛的二氧化钛材料却具有光利用率低和光生载流子容易复合的缺陷[1]。为了提高其光电转换性能,我们对传统的二氧化钛材料进行了一系列修饰改性:首先采用简单的一步水热法制备了具有超细高度支化纳米草坪结构的叁维TiO2基底(TiO2 UFHBNL),然后通过连续离子层吸附反应在纳米分支表面复合上(本文来源于《第十届全国腐蚀大会摘要集》期刊2019-10-24）
孙萌萌,陈卓元,姜旭宏[3]（2019）在《有序结构光阳极光电化学阴极保护性能提升机制研究》一文中研究指出随着海洋资源的开发被提到战略高度,恶劣海洋环境下金属工程材料腐蚀失效异常严重的问题,极大限制了海洋科技的发展。而海洋的太阳能为服役的金属材料的腐蚀防护提供了新思路。利用半导体材料的光电效应,在太阳辐照下借助海水电解质为海洋中的金属提供光生电子进行阴极保护,作为新型绿色环保的腐蚀防护技术,可从一个新角度进一步缓解海洋金属腐蚀问题。我们课题组发展了(本文来源于《第十届全国腐蚀大会摘要集》期刊2019-10-24）
张卫国,雷瀚翔,姚素薇,王宏智[4]（2019）在《染料敏化太阳能电池TiO_2光阳极的研究进展》一文中研究指出对TiO_2光阳极的性质、存在的问题以及改进方法进行综述,并对未来的研究趋势进行了展望。(本文来源于《现代化工》期刊2019年11期）
伍芳艺,卫博慧,王磊,孟莉新,赵燕飞[5]（2019）在《NiOOH/ZnO复合光阳极制备与性能研究》一文中研究指出以NiOOH为助催化剂对ZnO进行改性,采用电化学沉积方法制备了纳米阵列结构的NiOOH/ZnO复合光电极。运用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)和紫外可见光谱(UV-Vis)等测试手段对样品进行表征,并用电化学方法研究电极材料的光电化学性能。结果表明,制备的复合电极中NiOOH在ZnO表面分布均匀,颗粒大小约为50 nm,该复合电极在紫外和可见光区均表现出优良的光学吸收性能;电化学研究表明,该复合电极电阻率小,在模拟太阳光条件下其光电化学响应性能比ZnO明显增强,且对甲醇有良好的光电催化性质。NiOOH/ZnO复合电极展现出的这些优良光电化学性能,预示其在光电化学领域将会有良好地应用前景。(本文来源于《化学研究与应用》期刊2019年09期）
杜海红,刘志超,甄聪棉,李盼[6]（2019）在《Si光阳极保护层——CN薄膜》一文中研究指出采用射频-等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,以沉积时间和沉积温度为变量在n-Si(100)衬底上沉积CN薄膜.XRD与傅里叶转换红外光谱测试表明,沉积物为CN,其中主要含有Si—C键、C—N键、■键和■键.紫外测试表明,CN薄膜带隙值约为3 eV,光致发光测试也表明其具有良好的适合的带隙.从CN薄膜对Si光阳极光解水的保护性能综合来看,其中沉积时间为60 min、沉积温度为400℃所得到的CN薄膜的保护性能最好,其光电流密度达到51.5 mA/cm~2,腐蚀电流为2.19μA,光解水性能稳定.(本文来源于《河北师范大学学报(自然科学版)》期刊2019年05期）
黄静伟,岳彭飞,王磊,佘厚德,王其召[7]（2019）在《基于叁氧化钨的光阳极水氧化综述（英文）》一文中研究指出光电催化水分解技术可以在分离的空间内分别进行水的还原和氧化反应生成氢气和氧气,是一种高效的光能到氢能的转换技术,因而受到研究者的广泛关注.光电催化水分解过程中,阳极上发生的水氧化反应是一个四电子转移过程,是水分解反应的限速步骤.为了提高光电催化水分解中阴极的产氢效率,应当优先提高阳极上的水氧化反应效率.在众多的光阳极中,叁氧化钨由于其带隙窄和价带位置高而成为理想的光阳极材料之一.尽管如此,叁氧化钨阳极的实际应用受到光生电子和空穴的严重复合以及电极表面缓慢反应动力学的限制.本文详细介绍了叁氧化钨材料作为光阳极用于光电催化水氧化反应的优缺点,并从形貌控制、构造缺陷、构建异质结、负载助催化剂及应用等离子体效应等方面对提高叁氧化钨阳极水氧化性能进行了综述.通过形貌控制可以增大电极的比表面积或降低材料的厚度,有利于光生电荷迁移到电极表面;在叁氧化钨上引入适量的化学缺陷可以提供大量的反应位点,有利于光生电荷的传输;通过构建异质结可以有效促进叁氧化钨电极内的光生电荷分离,提高整个复合电极的光吸收效率.如果构建异质结的另一种材料本身也是一种水氧化助催化剂,那么该材料可以起到分离光生电荷和提高表面催化效率的双重作用;负载助催化剂可以提高叁氧化钨电极表面的反应活性,进而提高到达电极表面的光生电荷利用效率,得到提高的光电流和降低的起始电位;在叁氧化钨电极上负载具有等离子效应的金属(如贵金属金、银等)可以提高电极的光电转换效率.光电催化水分解包含光的吸收、光生电荷分离和分离的光生电荷参与反应叁个过程.只有当这叁个过程的效率同时得到提高时,光电催化水分解的效率才能达到最高.尽管本文介绍的这些措施都可以提高叁氧化钨电极的性能,但这些措施往往局限于从一个方面来提高电极性能.在未来的研究中,可以通过提高反应中的上述两个或叁个过程的效率来实现叁氧化钨电极更高的光电催化水氧化性能.(本文来源于《Chinese Journal of Catalysis》期刊2019年10期）
侯文静[8]（2019）在《染料敏化太阳能电池中多级结构光阳极和无铂对电极材料的研究》一文中研究指出在染料敏化太阳能电池(DSSC)中,光阳极是染料吸附和电子分离与传输的载体;对电极负责从外电路收集电子并催化电解质的还原反应,电极材料的组成和结构影响器件性能。TiO_2是最常用的光阳极材料,其导带能接受来自染料的光生电子并传导至外电路。但TiO_2纳米粒子堆积形成的多孔膜具有较慢的电子迁移率,从而增加光生电子与空穴的复合几率。通过对光阳极的组成、结构和形貌进行设计与调控,可以提高光阳极的光利用效率和电子传输速率,减缓电子-空穴对的复合,从而提高器件的光电转换效率;另一方面,铂金属作为对电极常用的催化材料往往导致DSSC器件成本的增加,而且在Pt催化I_3~-还原反应过程中生成的副产物PtI_4会导致Pt流失或催化失活,引起DSSC器件性能的急剧下降。论文针对DSSC存在的光电转换效率低和催化电极成本高的问题,完成了以下研究工作:(1)通过水热法合成了ZnIn_2S_4纳米片组装的微球,将之与适用于DSSC光阳极的TiO_2浆料复合制得新胶体,经传统的刮涂法制得具有TiO_2/ZnIn_2S_4异质结结构的光阳极(ZIS-2)。通过X-射线粉末衍射、能量色散谱和X-射线光电子能谱对光阳极组份、电极组成等进行了测试表征,结果表明在光阳极中成功制得TiO_2/ZnIn_2S_4异质结结构。场发射扫描电子显微镜图(FESEM)表明TiO_2纳米粒子均匀分散在ZnIn_2S_4纳米片的表面。紫外-可见光谱和循环伏安测试结果表明TiO_2与ZnIn_2S_4具有匹配的能级,有利于构成异质结。由于ZnIn_2S_4可以吸收可见光,异质结的生成与引入还可提高DSSC对可见光的利用效率。TiO_2/ZnIn_2S_4异质结结构光阳极(ZIS-2)可以加速光阳极中的光生电子-空穴对的分离。将ZIS-2光阳极应用于DSSC,获得8.09%的效率,比基于单独TiO_2(7.07%)和单独ZnIn_2S_4光阳极(0.09%)的器件效率高。(2)通过旋涂法,分别以银纳米粒子(Ag NPAs),银纳米片(Ag NPLs)和包覆有二氧化硅的银纳米片(Ag NPLs@SiO_2)修饰TiO_2光阳极表面制得TiO_2/Ag NPAs、TiO_2/Ag NPLs和TiO_2/(Ag NPLs@SiO_2)复合光阳极。通过透射电镜(TEM)、FESEM和X-射线光电子能谱(XPS)表征了TiO_2/(Ag NPLs@SiO_2)的微观结构;紫外-可见光谱表明Ag NPLs在近红外区产生强的等离子体共振吸收峰,该效应有利于提高电极对红光的吸收利用;同时产生的近场增强效应还有利于染料在多孔电极上的吸附;更重要的是Ag NPLs@SiO_2表面的SiO_2壳可以保护Ag NPLs不被腐蚀,延长电极的使用寿命。电化学测试表明存在于光阳极中的Ag NPLs@SiO_2由于等离子体诱导效应可提高光生电子-空穴对的荷电分离。故基于TiO_2/(Ag NPLs@SiO_2)光阳极的DSSC在AM 1.5 G模拟太阳光和近红外光照射下效率分别达到了8.72%和1.56%,说明光阳极的光利用范围有所扩展。(3)通过旋涂法和循环伏安法相结合的方式构建了聚吡咯基(PPy)无铂催化对电极。即以旋涂有多壁碳纳米管(MWCNT)的导电玻璃为基底,通过循环伏安法在MWCNT表面沉积PPy得到PPy/MWCNT复合对电极。用红外光谱、紫外-可见光谱和SEM对复合催化电极材料进行了测试表征,结果表明MWCNT表面的羧基可充当对阴离子对PPy进行掺杂,生成的PPy紧紧地包裹于MWCNT表面,且在复合材料中存在π-π相互作用。在DSSC用电解液中的电化学测试表明,MWCNT的存在提高了PPy的分散性,使同样沉积条件下制备的PPy/MWCNT与纯的PPy相比具有更高的导电性、大的比表面积。由于大的比表面积有利于使更多的活性位点发挥作用,高的电导率有利于电子的传输,故以PPy/MWCNT为对电极的DSSC的光电转换效率达到7.15%(为铂基对电极的光电转换效率的92.14%),明显高于单独MWCNT(1.72%)和PPy(5.72%)为对电极时的光电转换效率。(4)为了充分暴露导电聚苯胺(PANI)作为催化电极时的活性位点,以静电纺丝法制备的五氧化二钒纳米纤维(V_2O_5 NFs)为模板和氧化剂构建PANI纳米带用于催化对电极。研究了电纺丝液的组成(偏矾酸氨与聚乙烯醇)和电纺丝条件对生成V_2O_5 NFs的结构影响;研究了苯胺浓度、反应时间、后处理过程对生成的V_2O_5-PANI NFs以及PANI-NRs电极结构的影响。样品表征结果显示,制备的PANI NRs具有典型的PANI光谱特征,说明氧化剂的不同不会影响生成的PANI的主体结构;SEM和TEM测试表明制备的PANI NRs对电极呈现锯齿状的纳米带结构,这些锯齿状的纳米带所组成的网络结构不仅有利于电解液与电极材料的充分接触和离子的扩散,而且锯齿状结构有利于暴露更多的活性位点。以最优的PANI-NRs对电极组装DSSC器件,测得器件的光电转换效率达到了Pt基对电极构建DSSC的光电转换效率的97.44%。说明通过材料的微观结构的设计可提高对电极材料的催化活性。(5)过渡金属硫化物具有电催化I_3~-还原的活性,有望成为一类新型高效的DSSC对电极材料。以导电玻璃FTO为基底,通过溶剂热法基底上原位制备了CoIn_2S_4纳米片阵列结构电极。系统研究了原料和溶剂组成对电极组成和微结构的影响。结果表明,硫化铟充当了生成连续网络纳米片结构的模板和反应物;溶剂中水份含量的增加使金属氢氧化物增多,同时影响电极的微结构由连续的纳米片网络结构向纳米颗粒和纳米片的混合结构转变,其主要原因是在不同含水量的乙醇中,氢氧根离子浓度不同,各组份的浓度积也不同,因此含微量水的乙醇溶液有利于生成连续的叁元复合硫化物纳米片网络。考虑到铁族元素具有相似的离子半径、电子结构和化学性质,采用最优的方法制备了铁族叁元MIn_2S_4(M=Fe、Co和Ni)贯通纳米片阵列电极。利用粉末XRD、能量散射谱(EDS)、SEM和等温氮气吸附/脱附等对叁元MIn_2S_4(M=Fe、Co和Ni)电极的组分和形貌进行了表征。结果表明,在MIn_2S_4(M=Fe、Co和Ni)中,CoIn_2S_4电极材料具有与电解液氧化还原电对最匹配的能级,有利于电子从电极到电解质的转移;具有高的比表面积和丰富的孔结构,有利于更多的活性位点发挥作用,故其具有最好的催化活性。基于CoIn_2S_4为电极材料的DSSC获得了高达8.83%的光电转换效率,优于传统Pt基对电极构建的DSSC的光电转换效率(8.19%)。(本文来源于《山西大学》期刊2019-07-01）
左承阳,曹知勤,崔旭梅,张雪峰[9]（2019）在《La~(3+)掺杂TiO_2纳米薄膜光阳极制备及光电性能研究》一文中研究指出采用水热法制备La~(3+)掺杂TiO_2粉体,将La-TiO_2粉体制备为光阳极后组装成染料敏化太阳能电池,研究了La~(3+)掺杂含量对染料敏化太阳能电池光电性能的影响。结果表明,La~(3+)的掺杂有利于锐钛矿型TiO_2粉体的生成,且能抑制TiO_2晶粒长大。La~(3+)掺杂能有效提高La-TiO_2薄膜光阳极的光电转化效率,当La的掺杂量为0.8%时改善效果最明显:光电流密度(Jsc)提高了13.59%,光电转换效率(η)提高了16.90%。(本文来源于《陶瓷学报》期刊2019年03期）
何雄[10]（2019）在《高散射性TiO_2光阳极的制备及光电性能研究》一文中研究指出太阳能电池作为光电转化器件,是应对能源危机最具潜力的方案之一。染料敏化太阳能电池(Dye sensitized solar cells,DSSCs)作为第叁代新型太阳能电池,具有成本低、颜色多变可调、制备简单、环境友好、效率较高和稳定性好等优势,具有广阔的应用前景。光阳极是染料敏化太阳能电池重要组成部分,电池的大部分反应发生在光阳极部分。传统TiO_2粒子光阳极存在着以下问题:晶界数量过多抑制了电子传输以及加剧了电子复合,纳米粒子的小尺寸导致了高透光度和低光子利用率,低能晶面限制了光生电子注入效率。针对以上问题,本论文合成多功能性TiO_2层级结构,包括高暴露(001)晶面空心盒结构、高暴露(001)晶面“花生”结构以及一维纳米棒自组装微球结构,将其作为光散射点/光散射层引入光阳极,并且提出一种简单温和的基于表面等离激元效应的光阳极处理方法,得到光电性能增强的染料敏化太阳能电池。通过两步法以TiOF_2为中间体合成高暴露(001)晶面纳米片组装空心盒结构,将其作为光散射点引入到光阳极并对其光电性能进行研究。在光阳极中加入不同掺比量的空心立方盒结构,紫外可见漫反射光谱研究发现,随着空心立方盒掺比量的增加,由于空心结构及尺寸效应使得光散射性能在400 nm-800 nm范围内随之增强。同时,由于空心立方盒的空心结构有利于电解液的扩散,使得开路电压随着掺比量的增加而增大。通过电化学阻抗分析发现,空心立方盒的掺入使得电子传输加快,抑制了电子复合,有效地提高了电荷收集效率以及电子扩散长度。在掺比量为20%时,光电性能最佳,电荷收集效率达到90%,短路电流密度达到13.4 mA/cm~2,光电转化效率达到6.11%。采用水热两相法可控合成超薄高暴露(001)晶面纳米片自组装“花生”TiO_2结构,将其作为光散射层形成双层光阳极结构,电池的光电转化效率达到9.14%,与同膜厚的P25相比提高了34%。超薄纳米片结构提供了“花生”TiO_2结构高达180.8 m~2/g的比表面积,保证了充足的染料负载量;“花生”TiO_2结构的尺寸效应以及表面陷光结构使得光散射性能增强;表面Ti~(3+)的存在窄化带隙,使得平台电势正向移动,提高了光生电子注入效率。采用溶剂热法可控合成金红石相纳米棒自组装微球并将其作为光散射点应用于光阳极。纳米棒自组装微球比重为10%时,得到光电性能最佳的光阳极,短路电流密度为15.6 mA/cm~2,开路电压为790 mV,光电转化效率达到9.30%。一维纳米棒结构提供了快速电子传输通道,抑制了电子复合;金红石相结构以及微球尺寸效应提高了光阳极的光散射性能,提高光子利用率;纳米棒之间的空隙促进了电解液的扩散,提高了开路电压。通过金纳米粒子修饰进行基于表面等离激元效应的光阳极处理,通过控制温度、紫外光照时间和金源含量,得出最佳处理条件:30℃紫外光照60 min,2.5×10~(-6) mol氯金酸为金源。此时,电池的光电性能最佳可达到9.47%。表面等离激元辅助光阳极由于表面等离激元效应使得其对于可见光区光子有一定吸收,局域电场促进染料的光吸收,提高光阳极的光捕获效率从而导致短路电流密度的增强;TiCl_4处理使得金纳米粒子被TiO_2包覆,使得金纳米粒子对于电子具有储存作用,导致费米能级正向移动,提高电池的开路电压。金纳米粒子的存在同时还提高了光阳极的导电性,降低了串联电阻,局域电场增强抑制了电子复合,提高了电荷收集效率。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
光阳极论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了满足日益增长的清洁能源需求,人们常利用丰富的太阳光来实现各种需求,如制造太阳能电池,光解水制氢,光降解污染物等[1-3]。其原理是利用光电转换材料将太阳光子转换为光生电子并驱动后续的氧化还原反应,而目前应用最为广泛的二氧化钛材料却具有光利用率低和光生载流子容易复合的缺陷[1]。为了提高其光电转换性能,我们对传统的二氧化钛材料进行了一系列修饰改性:首先采用简单的一步水热法制备了具有超细高度支化纳米草坪结构的叁维TiO2基底(TiO2 UFHBNL),然后通过连续离子层吸附反应在纳米分支表面复合上
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光阳极论文参考文献
[1].杜羽庆,王珍珍,常志显,张凌,种瑞峰.F和Co共掺杂羟基磷灰石增强α-Fe_2O_3光阳极光电催化水氧化的性能研究（英文）[J].化学研究.2019
[2].姜旭宏,孙萌萌,陈卓元,荆江平,冯昌.CdS纳米颗粒修饰的超细高度支化TiO_2纳米光阳极的光电化学转化性能研究[C].第十届全国腐蚀大会摘要集.2019
[3].孙萌萌,陈卓元,姜旭宏.有序结构光阳极光电化学阴极保护性能提升机制研究[C].第十届全国腐蚀大会摘要集.2019
[4].张卫国,雷瀚翔,姚素薇,王宏智.染料敏化太阳能电池TiO_2光阳极的研究进展[J].现代化工.2019
[5].伍芳艺,卫博慧,王磊,孟莉新,赵燕飞.NiOOH/ZnO复合光阳极制备与性能研究[J].化学研究与应用.2019
[6].杜海红,刘志超,甄聪棉,李盼.Si光阳极保护层——CN薄膜[J].河北师范大学学报(自然科学版).2019
[7].黄静伟,岳彭飞,王磊,佘厚德,王其召.基于叁氧化钨的光阳极水氧化综述（英文）[J].ChineseJournalofCatalysis.2019
[8].侯文静.染料敏化太阳能电池中多级结构光阳极和无铂对电极材料的研究[D].山西大学.2019
[9].左承阳,曹知勤,崔旭梅,张雪峰.La~(3+)掺杂TiO_2纳米薄膜光阳极制备及光电性能研究[J].陶瓷学报.2019
[10].何雄.高散射性TiO_2光阳极的制备及光电性能研究[D].哈尔滨工业大学.2019
论文知识图
