本書主要圍繞作者在光電化學(xué)合成零碳能源物質(zhì)方面開展的研究工作進(jìn)行了全面梳理和總結(jié),內(nèi)容包括光電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及光電化學(xué)合成零碳能源物質(zhì)的概述、光電化學(xué)中層級(jí)光電極的構(gòu)建和表征、光電化學(xué)分解水、光電化學(xué)氮還原合成氨、光電化學(xué)硝酸根還原合成氨及其衍生物等。通過認(rèn)識(shí)光電化學(xué)的基礎(chǔ)理論和零碳能源物質(zhì)的重要性,設(shè)計(jì)高性能層級(jí)光電極,理解層級(jí)光電極與光電化學(xué)合成性能之間的構(gòu)效關(guān)系,為構(gòu)建高效光電化學(xué)合成零碳能源物質(zhì)提供理論依據(jù),也為設(shè)計(jì)新型的光電化學(xué)反應(yīng)提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
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2005/09-2009/07 哈爾濱理工大學(xué) 材料化學(xué)專業(yè) 學(xué)士學(xué)位
2009/09-2012/07 中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所 材料工程專業(yè) 碩士學(xué)位
2012/09-2015/07 中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所 物理化學(xué)專業(yè) 博士學(xué)位2015/09-2017/02 中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所 助理研究員
2017/04-2019/09 湖南大學(xué) 博士后
2018/06-2019/09 澳大利亞科廷大學(xué) 訪問學(xué)者
2019/09-至今 湖南大學(xué) 副教授
目錄
“博士后文庫”序言
前言
第1章光電化學(xué)合成零碳能源物質(zhì)的概述1
1.1引言.1
1.2光電化學(xué)概述1
1.2.1光電化學(xué)的反應(yīng)原理和性能評(píng)價(jià)參數(shù)2
1.2.2光電化學(xué)反應(yīng)的基本步驟6
1.3光電化學(xué)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展16
1.3.1光電化學(xué)分解水產(chǎn)氫17
1.3.2光電化學(xué)二氧化碳還原反應(yīng)19
1.3.3光電化學(xué)的其他反應(yīng)21
1.4零碳能源物質(zhì)22
1.4.1氫能22
1.4.2氨能25
第2章光電化學(xué)中層級(jí)光電極的構(gòu)建和表征28
2.1引言28
2.2層級(jí)光電極概述29
2.2.1吸光器29
2.2.2保護(hù)層31
2.2.3助催化劑32
2.3層級(jí)光電極的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和種類33
2.3.1雙層光電極33
2.3.2三層光電極37
2.3.3多層光電極41
2.4光電極的成分和結(jié)構(gòu)表征技術(shù)43
第3章光電化學(xué)分解水46
3.1引言46
3.2高效、穩(wěn)定層級(jí)光電陰極的設(shè)計(jì)及其析氫反應(yīng)46
3.2.1梯度氧空位保護(hù)層/Si基光電陰極的析氫性能46
3.2.2原位缺陷修復(fù)的SnSe光電陰極的析氫性能.60
3.3高效、穩(wěn)定層級(jí)光電陽極的設(shè)計(jì)及其析氧反應(yīng)77
3.3.1氧缺陷調(diào)控Si基光電陽極的載流子分離效率以提升析氧性能77
3.3.2微米級(jí)TiO2光電陽極的磁電耦合效應(yīng)促進(jìn)載流子分離88
3.4結(jié)論與展望106
第4章光電化學(xué)氮還原合成氨108
4.1引言108
4.2水溶液體系中層級(jí)光電陰極的光電化學(xué)氮還原合成氨109
4.2.1親氣-親水異質(zhì)結(jié)構(gòu)109
4.2.2局域化電子結(jié)構(gòu)121
4.2.3合金化和局域化電子結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用130
4.2.4電化學(xué)輔助增強(qiáng)的光電化學(xué)氮還原合成氨反應(yīng)144
4.3鋰介導(dǎo)光電化學(xué)氮還原合成氨反應(yīng)156
4.3.1鋰循環(huán)對(duì)于氮還原反應(yīng)的“木桶效應(yīng)”156
4.3.2金屬鋰在光電陰極表面的高效析出及其工作機(jī)制167
4.4結(jié)論與展望175
第5章光電化學(xué)硝酸根還原合成氨及其衍生物177
5.1引言177
5.2高效光電化學(xué)硝酸根還原合成氨.177
5.3光電化學(xué)偶聯(lián)硝酸根和CO2合成尿素190
5.4結(jié)論與展望203
參考文獻(xiàn)205
編后記215