cuo与cu薄膜电极的电化学沉积法制备及电催化还原co的研究

《cuo与cu薄膜电极的电化学沉积法制备及电催化还原co的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、Cu2O与Cu薄膜电极的电化学沉积法制备及电催化还原CO2的研究硕士学位论文论文题目：Ｃｕ２０／Ｃｕ薄膜电极的电化学沉积法制备及电催化还原Ｃ０２的研究论文作者：巴鑫指导教师：余颖教授学科专业：凝聚态物理研究方向：纳米材料的制备及其性能研究华中师范大学物理科学与技术学院２０１４年５月ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆＣｕ２０／ＣｕｅｌｅｃｔｒｏｄｅｗｉｔｈＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄｉｎＰａｒｔｉａｌＦｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔ

2、ｏｆｔｈｅＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔＦｏｒｔｈｅＭ．ｓ．ＤｅｇｒｅｅｉｌｌＣｏｎｄｅｎｓｅｄＭａｔｔｅｒＰｈｙｓｉｃｓＢｙＢａＸｉｎＰｏｓｔｇｒａｄｕａｔｅＰｒｏｇｒａｍＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｈｙｓｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｒａｌＣｈｉｎａＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＹｕＹｉｎｇＡｃａｄｅｍｉｃＴｉｔｌｅ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＳｉｇｎａｔｕｒｅＡｐｐｒｏｖｅｄＭａｙ．２０１４华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独

3、立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。作者签名：＠分日期：弘Ｃ中年５月毋日学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解华中师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华中师范大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩

4、印或其它复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后遵守此规定）保密论文注释：本学位论文属于保密，在——年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：ｚ么导师签名：今砀日期：≯【年年多月≥吾日日期：加ｃ悴ｒ月琚日本人已经认真阅读“ＣＡＬＩＳ高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的学位论文提交“ＣＡＬＩＳ高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程”中的规定享受相关权益。回意ｉ金室提交蜃溢后；旦坐生；旦二生；旦三生发查。作者签名：仍念日期：Ⅺ埽年岁月≯譬日扑签名：仓孜日期

5、：沙ｃｐ年ｒ月冶日摘要氧化亚铜一般情况下是金属空位的直接禁带的半导体材料，其禁带宽度在２．１７ｅＶ，已被广泛应用于气体传感器，光催化降解有机污染物，太阳能能转化，生物传感器和磁储存设备中。同时，氧化亚铜比较廉价而易于制备，无毒且具有独特的光电性能和催化特性而受到了广泛的研究。纳米材料性能与其结构有着密不可分的联系，颗粒大小，形貌结构，孔结构分布，暴露晶面等都会影响其物理化学性能。因此，实现材料的形貌可控制备，从而通过结构与功能之间的相关性提高材料的活性和稳定性，一直以来都是研究的重点。本文采用电化学沉积的方法，通过调节实验参数，

6、在铜基底上制备得到了多种不同形貌的氧化亚铜薄膜，研究了其生长机理，并对其还原二氧化碳的性能进行了研究。本论文的研究内容主要分为以下几个方面：１．通过改变电化学沉积的条件，在Ｃｕ基底上得到了不同形貌的Ｃｕ２０薄膜。在碱性电解液中，较低的ｐＨ值和较小的沉积电流会使Ｃｕ２０偏向于＜１００＞方向的生长，从而得到具有四角锥形形貌的Ｃｕ２０薄膜；在较大的电流密度或较高的ｐＨ值条件下，Ｃｕ２０的生长方向倾向于＜１１１＞方向，形貌也会由四角锥形逐渐转变为三角锥形。２．在加入ＣｕＣｌ２后制备出了棒状的Ｃｕ２０样品，表征了它不同于纯相Ｃｕ２０薄膜的

7、一些性质，并确定Ｃｌ元素掺杂进了薄膜的晶格，同时Ｃｌ－在其生长过程中会抑制＜１００＞方向的生长，从而得到棒状的形貌。由于Ｃｌ元素的掺杂，其导电性能相比于纯的Ｃｕ２０得到了大大的提高，而且其禁带宽度变窄，由２．０２ｅＶ变为１．７３ｅＶ。３．通过改变电解液的ｐＨ值，分别在碱性和酸性条件下得到了Ｐ型和Ｎ型的Ｃｕ２０薄膜，并以此作为工作电极进行了Ｃ０２的还原测试，发现产物中没有甲烷的生成，而对应Ｐ型和Ｎ型Ｃｕ２０／Ｃｕ电极乙烯的产量分别是１９３４６．５和１３２４０．４ｐｐｍ。相对于Ｃｕ电极其产物的量和产物选择性有了很大的提高，同时Ｐ型的

8、Ｃｕ２０具有更好的催化效果。通过控制反应的时间，制备得到了不同暴露晶面的Ｃｕ２０薄膜，发现其对于Ｃ０２的催化还原效果不如恒电流沉积得到的样品，而且不同的晶面对于Ｃ０２的还原效果有很大的不同。关键词：电化学沉积；Ｃｕ２０薄膜；生长机理；电化学还原Ｃ０２Ａｂｓｔｒａ