本書主要圍繞作者在光電化學合成零碳能源物質(zhì)方面開展的研究工作進行了全面梳理和總結(jié)，內(nèi)容包括光電化學基礎(chǔ)知識及光電化學合成零碳能源物質(zhì)的概述、光電化學中層級光電極的構(gòu)建和表征、光電化學分解水、光電化學氮還原合成氨、光電化學硝酸根還原合成氨及其衍生物等。通過認識光電化學的基礎(chǔ)理論和零碳能源物質(zhì)的重要性，設(shè)計高性能層級光電極，理解層級光電極與光電化學合成性能之間的構(gòu)效關(guān)系，為構(gòu)建高效光電化學合成零碳能源物質(zhì)提供理論依據(jù)，也為設(shè)計新型的光電化學反應(yīng)提供實驗基礎(chǔ)。
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2005/09-2009/07 哈爾濱理工大學 材料化學專業(yè) 學士學位
2009/09-2012/07 中國科學院蘭州化學物理研究所 材料工程專業(yè) 碩士學位
2012/09-2015/07 中國科學院上海硅酸鹽研究所 物理化學專業(yè) 博士學位2015/09-2017/02 中國科學院蘭州化學物理研究所 助理研究員
2017/04-2019/09 湖南大學 博士后
2018/06-2019/09 澳大利亞科廷大學 訪問學者
2019/09-至今 湖南大學 副教授
目錄
“博士后文庫”序言
前言
第1章光電化學合成零碳能源物質(zhì)的概述1
1.1引言.1
1.2光電化學概述1
1.2.1光電化學的反應(yīng)原理和性能評價參數(shù)2
1.2.2光電化學反應(yīng)的基本步驟6
1.3光電化學在能源領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展16
1.3.1光電化學分解水產(chǎn)氫17
1.3.2光電化學二氧化碳還原反應(yīng)19
1.3.3光電化學的其他反應(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章光電化學中層級光電極的構(gòu)建和表征28
2.1引言28
2.2層級光電極概述29
2.2.1吸光器29
2.2.2保護層31
2.2.3助催化劑32
2.3層級光電極的設(shè)計準則和種類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章光電化學分解水46
3.1引言46
3.2高效、穩(wěn)定層級光電陰極的設(shè)計及其析氫反應(yīng)46
3.2.1梯度氧空位保護層/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)定層級光電陽極的設(shè)計及其析氧反應(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TiO2光電陽極的磁電耦合效應(yīng)促進載流子分離88
3.4結(jié)論與展望106
第4章光電化學氮還原合成氨108
4.1引言108
4.2水溶液體系中層級光電陰極的光電化學氮還原合成氨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電化學輔助增強的光電化學氮還原合成氨反應(yīng)144
4.3鋰介導光電化學氮還原合成氨反應(yīng)156
4.3.1鋰循環(huán)對于氮還原反應(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制167
4.4結(jié)論與展望175
第5章光電化學硝酸根還原合成氨及其衍生物177
5.1引言177
5.2高效光電化學硝酸根還原合成氨.177
5.3光電化學偶聯(lián)硝酸根和CO2合成尿素190
5.4結(jié)論與展望203
參考文獻205
編后記215
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