光电化学合成零碳能源物质

本书主要围绕作者在光电化学合成零碳能源物质方面开展的研究工作进行了全面梳理和总结，内容包括光电化学基础知识及光电化学合成零碳能源物质的概述、光电化学中层级光电极的构建和表征、光电化学分解水、光电化学氮还原合成氨、光电化学硝酸根还原合成氨及其衍生物等。通过认识光电化学的基础理论和零碳能源物质的重要性，设计高性能层级光电极，理解层级光电极与光电化学合成性能之间的构效关系，为构建高效光电化学合成零碳能源物质提供理论依据，也为设计新型的光电化学反应提供实验基础。

“博士后文库”序言
前言
第1章光电化学合成零碳能源物质的概述1
1.1引言.1
1.2光电化学概述1
1.2.1光电化学的反应原理和性能评价参数2
1.2.2光电化学反应的基本步骤6
1.3光电化学在能源领域的应用和发展16
1.3.1光电化学分解水产氢17
1.3.2光电化学二氧化碳还原反应19
1.3.3光电化学的其他反应21
1.4零碳能源物质22
1.4.1氢能22
1.4.2氨能25
第2章光电化学中层级光电极的构建和表征28
2.1引言28
2.2层级光电极概述29
2.2.1吸光器29
2.2.2保护层31
2.2.3助催化剂32
2.3层级光电极的设计准则和种类33
2.3.1双层光电极33
2.3.2三层光电极37
2.3.3多层光电极41
2.4光电极的成分和结构表征技术43
第3章光电化学分解水46
3.1引言46
3.2高效、稳定层级光电阴极的设计及其析氢反应46
3.2.1梯度氧空位保护层/Si基光电阴极的析氢性能46
3.2.2原位缺陷修复的SnSe光电阴极的析氢性能.60
3.3高效、稳定层级光电阳极的设计及其析氧反应77
3.3.1氧缺陷调控Si基光电阳极的载流子分离效率以提升析氧性能77
3.3.2微米级TiO₂光电阳极的磁电耦合效应促进载流子分离88
3.4结论与展望106
第4章光电化学氮还原合成氨108
4.1引言108
4.2水溶液体系中层级光电阴极的光电化学氮还原合成氨109
4.2.1亲气-亲水异质结构109
4.2.2局域化电子结构121
4.2.3合金化和局域化电子结构的协同作用130
4.2.4电化学辅助增强的光电化学氮还原合成氨反应144
4.3锂介导光电化学氮还原合成氨反应156
4.3.1锂循环对于氮还原反应的“木桶效应”156
4.3.2金属锂在光电阴极表面的高效析出及其工作机制167
4.4结论与展望175
第5章光电化学硝酸根还原合成氨及其衍生物177
5.1引言177
5.2高效光电化学硝酸根还原合成氨.177
5.3光电化学偶联硝酸根和CO₂合成尿素190
5.4结论与展望203
参考文献205
编后记215