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书主要介绍光催化原理及光催化活性成分、光催化动力学及反应路径、半导体光催化剂分类、活性BiVO4光催化剂设计及光催化活性研究、基于氧化铋的微观结构调控及光催化性能研究和 BiOI(010)/BiOCl(001)异质结光催化性能研究。本书介绍的研究工作及基本原理*在为太阳能转换应用中存在的*系列问题提供可能的解决方法。

目录

前言

第1章 光催化原理及光催化活性成分 1

1.1 基于能带的热动力学 2

1.2 半导体光吸收 4

1.3 能带工程 6

1.4 能带弯曲 14

1.5 量子尺寸效应 18

1.6 典型半导体活性种类 22

1.6.1 羟基自由基 22

1.6.2 *氧自由基 24

参考文献 25

第2章 光催化动力学及反应路径 30

2.1 零级反应 30

2.2 *级反应 33

2.3 二级反应 36

2.4 三级反应和其他反应 39

参考文献 41

第3章 半导体光催化剂分类 44

3.1 氧化物 44

3.2 混合氧化物 49

3.3 含硫化合物 53

3.4 有机半导体 54

3.5 金属有机骨架 55

参考文献 57

第4章 活性BiVO4光催化剂设计及光催化活性研究 63

4.1 BiVO4晶体结构与光催化活性 64

4.2 形貌工程 69

4.2.1 多孔结构 69

4.2.2 纳米线及纳米管 74

4.2.3 不同结晶面的择*暴露 76

4.2.4 基于动力学因素的体系*化 79

4.3 BiVO4/二维材料设计 83

4.4 光催化机理研究 92

参考文献 99

第5章 基于氧化铋的微观结构调控及光催化性能研究 105

5.1 Bi2O3晶体结构及晶相转变 105

5.2 α-Bi2O3/BiOX核壳结构设计 114

5.2.1 核壳结构设计机理 115

5.2.2 显微形貌及性能研究 115

5.2.3 核壳能带排列 121

参考文献 124

第6章 BiOI(010)/BiOCl(001)异质结光催化性能研究 128

6.1 BiOI(010)及BiOI(010)/BiOCl(001)的制备 128

6.1.1 BiOI(010)的制备 128

6.1.2 BiOI(010)/BiOCl(001)异质结的制备 128

6.2 BiOI(010)/BiOCl(001)异质结的表征与分析 129

6.2.1 XRD分析 129

6.2.2 拉曼光谱分析 129

6.2.3 BET分析 130

6.2.4 SEM和TEM分析 131

6.2.5 紫外-可见漫反射光谱分析 132

6.2.6 XPS分析 133

6.2.7 晶体生长机理分析 134

6.2.8 光催化性能分析 135

6.2.9 异质结光催化机理分析 137

参考文献 138

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