Luận án Tiến sĩ Vật lý chất rắn: Nghiên cứu chế tạo vật liệu tổ hợp nano TiO2 dạng sợi ứng dụng trong lĩnh vực quang điện hóa

Mục tiêu của Luận án là chế tạo vật liệu nano tổ hợp trên nền TiO2 có cấu trúc nano sợi, được chế tạo bằng phương pháp phun tĩnh điện, dùng làm điện cực quang trong mô hình PEC. Điện cực có độ bền hóa học cao, đồng đều, đặc tính bề mặt tốt, có độ bám dính tốt trên đế điện cực ITO (Tin-doped indium oxide) và cho hiệu suất quang tách nước cao trong vùng ánh sáng khả kiến. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Vật lý chất rắn: Nghiên cứu chế tạo vật liệu tổ hợp nano TiO2 dạng sợi ứng dụng trong lĩnh vực quang điện hóa ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN VĂN NGHĨA NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU TỔ HỢP NANO TiO2 DẠNG SỢI ỨNGDỤNG TRONG LĨNH VỰC QUANG ĐIỆN HÓA LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ CHẤT RẮN HUẾ, NĂM 2021 ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN VĂN NGHĨA NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU TỔ HỢP NANO TiO2 DẠNG SỢI ỨNGDỤNG TRONG LĨNH VỰC QUANG ĐIỆN HÓA NGÀNH: VẬT LÝ CHẤT RẮN MÃ SỐ: 9440104 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ CHẤT RẮN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. TS. ĐOÀN MINH THỦY 2. PGS. TS. NGUYỄN MẠNH SƠN HUẾ, NĂM 2021 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sựhướng dẫn của TS. Đoàn Minh Thủy và PGS.TS. Nguyễn Mạnh Sơn.Các số liệu và kết quả này là trung thực và chưa từng được ai công bốtrong bất cứ công trình nào khác. Tác giả luận án Nguyễn Văn Nghĩa LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới tập thểhướng dẫn là TS. Đoàn Minh Thủy, PGS. TS. Nguyễn Mạnh Sơn. Tôi là mộtnghiên cứu sinh may mắn khi có tập thể thầy hướng dẫn đều là những nhàkhoa học đầy đam mê và nhiệt huyết với nghiên cứu khoa học cũng như giảngdạy và đào tạo. Quí thầy đã định hướng cho tôi trong tư duy khoa học, truyềnlửa đam mê nghiên cứu và tận tình chỉ bảo, tạo rất nhiều thuận lợi cho tôitrong suốt quá trình thực hiện luận án. Tôi còn có may mắn nữa là nhận được nhiều sự giúp đỡ, chia sẻ về họcthuật từ các giảng viên khoa Vật lý (cũ) – Trường Đại học Khoa học Huế ,Đại học Huế. Ngoài ra, trong thời gian học tập và nghiên cứu, tôi đã nhậnđược sự giúp đỡ của rất nhiều các anh, chị, em nghiên cứu sinh tại khoa Vậtlý (cũ)– Trường Đại học Khoa học Huế , Đại học Huế. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các cán bộ, giảng viên thuộc tổ bộ môn Vật lývà khoa học vật liệu, khoa Khoa học tự nhiên, Đại học Quy Nhơn đã độngviên, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi để tôi thực hiện tốt luận án. Cuối cùng tôi xin dành những tình cảm đặc biệt và biết ơn sâu sắc nhấttới những người thân trong gia đình: Bố, Mẹ và vợ tôi. Những người đã quantâm và chia sẻ những khó khăn, thông cảm, động viên, hỗ trợ tôi, cho tôi nghịlực và tạo động lực để tôi thực hiện thành công luận án. Quy Nhơn, ngày tháng năm 2021 Tác giả Nguyễn Văn Nghĩa MỤC LỤC TrangMỤC LỤC ...................................................................................................................... iDANH MỤC BẢNG ...................................................................................................... ivDANH MỤC HÌNH VẼ .................................................................................................. vDANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................ ixMỞ ĐẦU .........................................................................................................................1CHƯƠNG 1 .................................................................................................................... 8 1.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT HIĐRÔ ..................................................... 8 1.1.1. Phương pháp chuyển hóa hydrocarbon bằng nhiệt ................................... 9 1.1.2. Phương pháp điện phân nước .................................................................. 10 1.1.3. Phương pháp sinh học ............................................................................. 11 1.1.4. Phương pháp sử dụng hệ quang hóa ....................................................... 11 1.2. CÔNG NGHỆ QUANG ĐIỆN HÓA TÁCH NƯỚC ....................................... 12 1.2.1. Nguyên lý và cấu trúc của PEC................................................................ 12 1.2.2. Cơ chế của phản ứng tách nước ............................................................... 13 1.2.3. Mô hình năng lượng của PEC .................................................................. 15 1.2.4. Các tham số đánh giá phẩm chất vật liệu làm điện cực quang ................ 16 1.2.5. Vật liệu làm điện cực quang ..................................................................... 21 1.3. VẬT LIỆU TiO2 ........................... ...