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铌酸钾纳米管文献综述和参考文献

时间:2019-03-22 21:42来源:毕业论文
随着人类对化石能源的过度开采和环境问题的加剧,可替代的新型能源急待被发现,而太阳能是取之不尽,用之不竭的,如果可以提高对太阳能的利用率,就可缓解能源危机,还可以从

随着人类对化石能源的过度开采和环境问题的加剧,可替代的新型能源急待被发现,而太阳能是取之不尽,用之不竭的,如果可以提高对太阳能的利用率,就可缓解能源危机,还可以从根本上解决环境问题。33890
如何合理利用太阳能,是解决能源问题和环境危机的比较理想的方式之一。而半导体光催化分解水是一种通过太阳能制取氢气的理想方法。主要的半导体催化剂体系有以下这几种:氧化物、氮化物、以及层状金属化合物、固溶体以及柱撑改性产物等。铌酸钾系列催化剂,包括层状铌酸钾、铌酸钾纳米片、铌酸钾纳米管都是潜在的可用于光催化制氢的高效催化剂。
由于铌酸钾纳米管在多种非均相催化剂反应中展现出特别优秀的性能,尤其是对于缓解环境污染以及解决能源危机方面。在可见光或者紫外光的照射下,铌酸钾纳米管或者改良过的铌酸钾纳米管可以实现分解水放出氢气和氧气的反应,从而给现代工业社会新能源开辟了一条极其有潜力的一种手段。论文网
具有层状结构的铌酸盐如K4Nb6O17在紫外光下能够分解水从而产生氢气。尽管如此,由于铌酸钾纳米粒子必须在40°C下才能进行反应,用盐酸清洗4次,剥落后的溶液中必须加入NaCl或者KCl进行盐析,最后加入过量盐酸沉淀才能得到铌酸钾纳米管,但铌酸钾纳米管制备过程中酸化过程以及剥落过程分别需要五天和六天,都是比较长的,并且还没有做分级处理,还原水的牺牲剂是甲醇,对20%甲醇以及催化剂的消耗都比较大,铌酸钾纳米管产氢效率只有0.25 mmol•H-1•G-1。层状的K4Nb6O17由于光生电子-空穴对的重组以及无法利用可见光因此它在太阳光下进行裂解水反应从而产生的能量转化的效率很低。
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从现有文献以及各种专利的结果来看,现有的铌酸钾纳米催化剂有以下几个缺点:结合力不牢固,稳定性差,负载量小,在还原水的过程中会消耗大量甲醇,而在转换太阳能的过程中,由于能量转换率低,仍然有很大的局限性。
因此,如何制备新的具有高效转化太阳能的高活性催化剂并且增加其对可见光的可用性是现在科学家的研究课题。铌酸钾纳米管是一种一维纳米结构管状半导体材料,由于其有较大表面积、有较强的电子传递能力、光生电子和空穴易于分离等特点,在光催化制氢领域是十分优秀的。通过改变其构造,就可以得到不同的催化和吸光性能,这可能是一种十分有潜力的光催化剂。对于提高铌酸钾的光催化效率,降低成本,是一项十分重要的研究课题。
参考文献
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