玉米秸稈耦合光催化分解水制氫原理和方法 周雲龍 孫萌 9787030818027 【台灣高等教育出版社】

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書名：玉米秸稈耦合光催化分解水制氫原理和方法
ISBN：9787030818027
出版社：科學
著編譯者：周雲龍 孫萌
頁數：xxx
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書號：1741767
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內容簡介
《玉米秸稈耦合光催化分解水制氫原理和方法》系統闡述了太陽能光催化分解水制氫技術的前沿進展，聚焦農業廢棄物玉米秸稈在光催化制氫體系中的創新應用研究。針對化石能源依賴及傳統制氫工藝的局限性，提出以生物質資源為載體的綠色制氫新範式，為解決能源轉型與環境治理雙重挑戰提供科學方案。《玉米秸稈耦合光催化分解水制氫原理和方法》從光催化基礎理論出發，深入解析玉米秸稈的*特優勢：其多級孔道結構可構建高效電子傳輸網絡，表面豐富的羥基、羧基等活性官能團作為新型電子供體，突破了傳統小分子犧牲劑易產生副產物的技術瓶頸。通過翔實的實驗數據與理論模型，揭示了秸稈碳基材料與半導體催化劑的協同作用機制。

目錄

目錄

前言
第1章 緒論 1
1 1 工程背景及研究意義 1
1 2 光催化分解水制氫研究現狀及發展趨勢 3
1 2 1 光催化劑 5
1 2 2 助催化劑 9
1 2 3 犧牲劑 10
1 2 4 光源對光催化制氫影響因素 12
1 2 5 生物質重整光催化分解水制氫 13
1 3 存在問題及發展趨勢 17
參考文獻 19
第2章 制氫方法及玉米秸稈特性 23
2 1 氫氣的製備方法 23
2 1 1 蒸汽甲烷重整制氫 24
2 1 2 部分氧化法制氫 25
2 1 3 自熱重整法制氫 25
2 1 4 氨分解法制氫 25
2 1 5 生物法制氫 26
2 1 6 生物質氣化法制氫 26
2 1 7 光生物分解水制氫 26
2 1 8 等離子體重整 26
2 1 9 煤炭制氫 27
2 1 10 電解水制氫 27
2 1 11 光催化分解水制氫 28
2 2 秸稈基本特徵 29
2 2 1 玉米秸稈中木質素特性 29
2 2 2 玉米秸稈中纖維素特性 29
2 2 3 玉米秸稈碳基衍生物 30
2 3 小結 31
參考文獻 32
第3章 新型高效複合光催化材料的表徵及制氫實驗 36
3 1 光催化劑表徵 36
3 2 電化學特性表徵 39
3 3 玉米秸稈表徵方法 40
3 4 實驗裝置及使用方法 43
3 4 1 模擬光催化制氫裝置及使用方法 43
3 4 2 太陽光催化制氫裝置及使用方法 44
3 5 小結 45
參考文獻 45
第4章 玉米秸稈作為犧牲劑的光催化複合材料製備及制氫性能 47
4 1 玉米秸稈作為犧牲劑的光催化複合材料製備及表徵[1] 47
4 1 1 玉米秸稈犧牲劑製備 47
4 1 2 光催化複合材料製備 49
4 1 3 TiO2體系光催化劑性能表徵 52
4 1 4 g-C3N4體系光催化劑性能表徵 57
4 1 5 小結 66
4 2 以玉米秸稈為犧牲劑的光催化制氫研究 67
4 2 1 玉米秸稈為犧牲劑光催化制氫實驗 67
4 2 2 光催化制氫結果分析 68
4 3 玉米秸稈光催化制氫體系對制氫的影響因素 78
4 3 1 天然玉米秸稈反應條件優化[9] 80
4 3 2 玉米秸稈中不同組分對光催化制氫的影響 82
4 3 3 pH對玉米秸稈反應體系制氫性能影響與機理 86
4 3 4 常見陰陽離子對玉米秸稈制氫反應體系的影響與機理 89
4 3 5 小結 93
參考文獻 95
第5章 玉米秸稈犧牲劑改性及光催化制氫性能分析 96
5 1 玉米秸稈改性方法 96
5 1 1 物理法 96
5 1 2 化學法 97
5 1 3 生物法 98
5 1 4 組合法 98
5 2 酸改性法制氫性能分析 99
5 2 1 酸改性材料製備方法 99
5 2 2 酸改性材料表徵及性能分析[17] 101
5 3 堿改性法制氫性能分析 111
5 3 1 堿改性材料製備方法 111
5 3 2 堿改性材料表徵及性能分析 112
5 4 非金屬改性制氫性能分析 122
5 4 1 氮元素改性玉米秸稈方法 122
5 4 2 磷元素改性玉米秸稈方法 123
5 4 3 硫元素改性玉米秸稈方法 123
5 4 4 非金屬改性材料表徵及性能分析[27] 124
5 5 尿素改性條件光催化制氫影響研究 135
5 5 1 尿素改性材料製備方法 135
5 5 2 尿素改性材料表徵及性能分析[28] 135
5 6 小結 144
參考文獻 145
第6章 玉米秸稈衍生物生物炭複合材料製備及制氫性能 148
6 1 TiO2/Pt/生物炭複合光催化材料的製備及其在不同光源下光催化分解水制氫性能研究 148
6 1 1 材料的製備 148
6 1 2 光催化制氫方法 150
6 1 3 不同光源下光催化分解水制氫性能分析[1] 150
6 1 4 TiO2/Pt/生物炭複合材料的表徵 152
6 1 5 TiO2/Pt/生物炭複合材料光電特性分析 157
6 2 Cu2+、生物炭共摻雜的TiO2/Pt複合光催化材料製備及制氫性能研究 159
6 2 1 光催化材料製備方法 159
6 2 2 光催化材料表徵及性能分析 161
6 3 碳球摻雜Cu2+耦合2Dg-C3N4/WO3/生物炭複合材料的製備及其不同光源光催化分解水制氫性能研究 173
6 3 1 複合材料製備及方法 173
6 3 2 不同光源下光催化分解水制氫性能分析[5] 175
6 3 3 碳球摻雜Cu2+耦合2D g-C3N4/WO3/生物炭複合材料的表徵 178
6 4 小結 185
參考文獻 186
第7章 玉米秸稈衍生物碳微球複合材料的製備及制氫性能 188
7 1 2D g-C3N4/WO3-碳微球複合材料的製備及其在不同光源下光催化分解水制氫性能研究 188
7 1 1 材料的製備及方法 188
7 1 2 不同光源下光催化分解水制氫性能分析 190
7 1 3 2D g-C3N4/WO3/碳微球複合材料的表徵 193
7 2 CdS/g-C3N4-玉米秸稈衍生物碳微球複合材料製備及不同光源光催化分解水制氫性能研究 206
7 2 1 材料的製備及方法 207
7 2 2 不同光源下光催化分解水制氫性能分析 208
7 2 3 CdS/g-C3N4-碳微球複合材料的表徵 210
7 3 小結 220
參考文獻 221
第8章 玉米秸稈衍生物類石墨烯複合材料的製備及制氫性能 222
8 1 材料的製備及方法 222
8 1 1 催化劑的製備 222
8 1 2 光催化制氫方法 223
8 2 不同光源下光催化分解水制氫性能分析 223
8 3 TiO2/WO3/類石墨烯複合材料的表徵 225
8 3 1 表觀形貌和微觀結構分析 225
8 3 2 TiO2/WO3/類石墨烯複合材料光電特性分析 231
8 3 3 TiO2/WO3/類石墨烯複合材料光催化分解水制氫機理分析 234
8 4 小結 236
參考文獻 236
第9章 太陽光驅動玉米秸稈制氫因素與綜合分析 238
9 1 太陽光催化制氫性能分析 238
9 1 1 複合材料製備方法 240
9 1 2 反應器吸收太陽光輻照強度變化 241
9 1 3 輻照強度對制氫量的影響 243
9 1 4 反應溫度對制氫的影響與規律 244
9 1 5 可見光波段與全光波段的制氫性能對比 245
9 2 太陽光與模擬光制氫性能對比分析 246
9 3 小結 247
參考文獻 248

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