Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp
➤ Gửi thông báo lỗi ⚠️ Báo cáo tài liệu vi phạmNội dung chi tiết: Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp
Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp
1MỞ ĐẦU1Lý do chọn đẽ tàiHiện nay, việc đáp ứng nhu câu năng lượng toàn càu vần chủ yếu dựa vào cung cấp và sử dụng nhiên liệu hóa thạch như than đá, Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp dâu thô, khí tự nhiên,....Nhiên liệu hóa thạch khi đốt cháy tạo ra đáng kẽ khí thài đioxit cacbon (CO2) vào khí quyến, cuối cùng thúc đãy sự nóng lên toàn câu và biến đối khí hậu. Theo thống kê, năm 2013 toàn câu tiêu thụ 90% năng lượng được tạo ra từ nhiên liệu hóa thạch [1]. Nền kinh tê toàn cầu Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp phát triển nhanh chóng, quy mô công nghiệp ngày càng lớn, đã đặt ra nhiều vân đê nghiêm trọng vê việc sử dụng năng lượng. Con người đà nhận thức đượcNghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp
râng tài nguyên hóa thạch có nguy co' cạn kiệt trong thê kỷ XXI và hiệu ứng nhà kính gây ra bởi sự đốt cháy của nhiên liệu hóa thạch đang ảnh hưởng xẩ1MỞ ĐẦU1Lý do chọn đẽ tàiHiện nay, việc đáp ứng nhu câu năng lượng toàn càu vần chủ yếu dựa vào cung cấp và sử dụng nhiên liệu hóa thạch như than đá, Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp ảm thiếu việc sử dụng và dân thay thế nguồn tài nguyên hóa thạch. Nguồn năng lượng tái tạo hiện nay được biết đêh nhu’: năng lượng gió, nãng lượng nước, năng lượng mặt trời, năng lượng sinh học,, đà và đang được con người khai thác và sử dụng [3]. Tuy nhiên, việc sản xuất một sõ nguồn năng lượng trê Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp n cũng bộc lộ những mối nguy hại đến môi trường, bên cạnh đó không được õn định do sự thay đối vê vị trí, thời gian cũng như các yếu tố môi trường kháNghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp
c.Trong khi đó, việc sản xuất nhiên liệu hydro được xem là một giải pháp tiêm năng bởi hydro là nguyên tố nhiêu nhất trong tự nhiên, tồn tại cả trong 1MỞ ĐẦU1Lý do chọn đẽ tàiHiện nay, việc đáp ứng nhu câu năng lượng toàn càu vần chủ yếu dựa vào cung cấp và sử dụng nhiên liệu hóa thạch như than đá, Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp g (~40 kJ/g); quan trọng hơn là hydro thân thiện với môi trường bởi vì việc sử dụng2nó ít sinh ra các chất ô nhiêm cũng như ít tác động xấu đối với môi trường [2]. Ngoài ra, hydro có thế được lưu trữ ờ dạng khí, lỏng hoặc kim loại hyđrua và có thế được vận chuyến qua khoảng cách lớn bằng đường ống h Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp oặc các phương tiện vận chuyến [4]. Tuy nhiên, sàn xuất với quy mô lớn vần dựa trên sự đốt cháy nhiên liệu hóa thạch (tức là, phương pháp phố biến nhấNghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp
t đẽ chiết xuất hydro vần là cải cách (reformer) hơi nước cùa metan) có chi phí cao và gây ô nhiễm môi trường. Trước yêu cầu phải tìm ra nguyên liệu t1MỞ ĐẦU1Lý do chọn đẽ tàiHiện nay, việc đáp ứng nhu câu năng lượng toàn càu vần chủ yếu dựa vào cung cấp và sử dụng nhiên liệu hóa thạch như than đá, Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp . Nước có thế bị chia tách thành hydro và oxi thông qua quá trình điện phân (electrolysis), quang xúc tác (photocatalysis) và quang điện hóa (photoelectrochemical) sử dụng năng lượng mặt trời [5]. Một trong những giài pháp được mong đợi nhất là sử dụng tê bào quang điện hóa (PEC) cho tách nước. Có n Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp hiêu vật liệu như oxit kim loại, sunfua, nitrua, phõt phát và các chẽ phẩm khác được nghiên cứu cho tách nước PEC. Các vật liệu kim loại sunfua và nitNghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp
rua kim loại thường có độ rộng vùng cãm hẹp, nhưng sự ổn định của nó lại kém cho các ứng dụng trong PEC. Mặt khác, các vật liệu oxit kim loại thường c1MỞ ĐẦU1Lý do chọn đẽ tàiHiện nay, việc đáp ứng nhu câu năng lượng toàn càu vần chủ yếu dựa vào cung cấp và sử dụng nhiên liệu hóa thạch như than đá, Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp vật liệu bâng cách pha tạp (doping) hoặc hình thành các câu trúc như lõi-vỏ (core-shell) hoặc cấu trúc dị thế (heterostructures) nhăm cho phép thu hoạch tõi đa ánh sáng [2]. Oxit kim loại chuyến tiếp đà thu hút nhiêu sự quan tâm do tính ốn định hóa học cao và phong phú. Nhiêu chất bán dần oxit kim l Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp oại như TiO?, WŨ3 và Fe?Ch đà được nghiên cứu chuyên sâu cho các ứng dụng quang điện hóa đẽ tạo ra hydro từ nước [6].Oxit sắt (Fe2O3) là chất bán dânNghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp
loại n có nhiêu ưu điếm đối với việc sử dụng làm điện cực quang (photoelectrode) trong phàn ứng tách nước sử dụng3ánh sáng mặt trời [6]. Fe2O3 thế hiệ1MỞ ĐẦU1Lý do chọn đẽ tàiHiện nay, việc đáp ứng nhu câu năng lượng toàn càu vần chủ yếu dựa vào cung cấp và sử dụng nhiên liệu hóa thạch như than đá, Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp , theo lý thuyết hiệu suất chuyến đõi quang điện cho Fe2O3 được tính là 16% [7]. Ngoài khả năng hấp thụ phố ánh sáng mặt trời tốt, Fe2O3 là một trong những khoáng chất phong phú nhất trên bê mặt trái đãt do đó rẻ hơn đáng kê so với vàng và bạch kim thường được sù’ dụng, thế hiện tính ổn định và khôn Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp g độc hại [2]. Nhiêu thí nghiệm đâ được thực hiện đê đo PEC dựa trên các ứng dụng của Fe2O3. Tuy nhiên, tách nước PEC thu được hiệu suất cho đến nay vNghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp
ân còn thấp hơn giá trị lý thuyết, phân lớn là do các vãn đẽ liên quan đẽn dòng điện như khả năng vận chuyên điện lử kém, khả năng tái hợp điện tích b1MỞ ĐẦU1Lý do chọn đẽ tàiHiện nay, việc đáp ứng nhu câu năng lượng toàn càu vần chủ yếu dựa vào cung cấp và sử dụng nhiên liệu hóa thạch như than đá, Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp Fe2O3 [2]. Do đó, việc pha tạp vật liệu Fe20ỉ bằng các nguyên tỗ như Zn, Tí, Sn, Zr, Ta,, được xem là phương pháp nhâm tảng cường điện tích và khà năng di chuyến của chúng [6].Trong các phương pháp chẽ tạo vật liệu oxit kim loại, phương pháp thủy nhiệt có ưu điếm là quá trình thực hiện đơn giàn, chi Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp phí thấp, tương đối an toàn, đồng thời có thế sàn xuất được vật liệu với quy mô lớn và có độ đồng nhất cao. Việc tống họp vật liệu nano một chiêu FejNghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp
Oi trên đẽ dàn điện FTO (Fluorinated Tin Oxide: oxit thiếc pha tạp flo) sè tận dụng được lợi thế vê diện lích bê mặt riêng lớn của vật liệu nano và lí1MỞ ĐẦU1Lý do chọn đẽ tàiHiện nay, việc đáp ứng nhu câu năng lượng toàn càu vần chủ yếu dựa vào cung cấp và sử dụng nhiên liệu hóa thạch như than đá, Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp âng cao hoạt tính quang điện hóa của vật liệu thông qua việc tăng cường khả năng truyền tải hạt mang điện và khả năng hấp thụ ánh sáng của vật liệu.Tù’ những cơ sở lý luận trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đê tài: “Nghiên cứu lổng hợp và khảo sát hoạt tính quang diện hóa của vật liệu4nano một chi Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp êu FezChpha tạp”.2Mục tiêu nghiên cứu-Tống hợp vật liệu nano một chiêu FezCh trên đê dần điện FTO bằng phương pháp thủy nhiệt.-Pha tạp kim loại Sn vàoNghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp
các mầu vật liệu nano một chiêu FezCh.-Khảo sát hoạt tính quang điện hóa của các mâu vật liệu nano một chiêu FezCh không pha tạp và pha tạp chê tạo đ1MỞ ĐẦU1Lý do chọn đẽ tàiHiện nay, việc đáp ứng nhu câu năng lượng toàn càu vần chủ yếu dựa vào cung cấp và sử dụng nhiên liệu hóa thạch như than đá, Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp hình thái bê mặt, tính chất vật liệu và hoạt tính quang điện hóa tách nước cùa vật liệu ở phạm vi phòng thí nghiệm.4Phương pháp nghiên cứu-Phương pháp nghiên cứu cơ sở lí luận và tống hợp tài liệu.-Phương pháp thực nghiệm chê tạo mầu như phương pháp thủy nhiệt.-Phương pháp khảo sát đặc trưng và tín Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp h chất cùa vật liệu như hiến vi điện tử quét (SEM), phố nhiêu xạ tia X (XRD), phố hấp thụ vùng tử ngoại - khả kiến (ƯV-VIS), phố tán sâc năng lượng tiNghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp
a X (EDX).-Phương pháp khảo sát hoạt tính quang điện hóa như quét thê tuyến tính (LSV), đặc trưng dòng điện - thời gian (I -1).5Ý nghĩa khoa học và th1MỞ ĐẦU1Lý do chọn đẽ tàiHiện nay, việc đáp ứng nhu câu năng lượng toàn càu vần chủ yếu dựa vào cung cấp và sử dụng nhiên liệu hóa thạch như than đá, Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp n xuất hydro.-Kết quà đóng góp nhất định vê mặt thực tiền, góp phân đưa ra hướng giải quyết vân đê khủng hoảng năng lượng và ô nhiêm môi trường.56Cấu trúc luận vănLuận văn được kêt câu gôm các phần:Mờ đâuChương 1. Tống quan lý thuyết Nghiên cứu tổng hợp và khảo sát hoạt tính quang điện hóa của vật liệu nano một chiều fe2o3 pha tạp 1MỞ ĐẦU1Lý do chọn đẽ tàiHiện nay, việc đáp ứng nhu câu năng lượng toàn càu vần chủ yếu dựa vào cung cấp và sử dụng nhiên liệu hóa thạch như than đá,Gọi ngay
Chat zalo
Facebook