分子修饰氮化碳/二氧化钛复合材料制备及可见光催化性能研究

发布时间：2021-04-20 14:32

　　人类的发展带来的能源短缺和环境污染一直是备受国内外科学家关注的两大难题。几十年来,科研工作者们做了大量的研究,致力于开发一种清洁,高效的光催化剂,解决即将到来的能源危机和日益严重的环境问题。半导体光催化剂二氧化钛应用于这两方面的研究很多。二氧化钛作为光催化剂具有极好的光、热和化学稳定性,成本低,无毒等优点。但也存在一定的局限性:一方面其只能在紫外光下有响应,一方面二氧化钛催化剂上的光生空穴和电子很容易发生复合,此外催化剂的回收再利用问题需要解决,避免环境污染。而类石墨相氮化碳具有π共轭结构,能吸收可见光,电子迁移速率快,有效得抑制光生空穴-电子对的复合。这两种材料制备成的复合材料催化剂,不仅能起到互补的作用,还伴随着协同效应。因此,本文先制备出小分子修饰后的氮化碳CNX,然后剥离成类似石墨烯二维平面结构的氮化碳纳米片（CNX-NSs）,具有更大的π共轭结构,拓宽可见光响应范围,同时具有更高的比表面积和更好的水分散性。再通过溶胶凝胶法制备得到纳米TiO2胶体,最后通过直接界面组装的方法来制备得到纳米复合材料TiO2/CNX-NSs。采用光还原方法制备得到TiO2/CNX-NSs/Pt,研... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1.绪论
    1.1 研究背景
    1.2 二氧化钛的研究现状
    1.3 氮化碳概述
    1.4 异质结光催化剂的构建机制
    1.5 光催化产氢概述
    1.6 选题目的与研究内容
2.实验部分
    2.1 试剂及仪器
    2.2 催化剂的制备
    2.3 相关表征方法
    2.4 活性测试方法
2/CNX-NSS可见光催化性能研究 ">3.异质结光催化剂TiO₂/CNX-NSS可见光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 催化剂单体CNX筛选
    3.3 X射线衍射光谱分析（XRD）
    3.4 红外光谱FT-IR及热重分析TGA
    3.5 透射电镜分析TEM
    3.6 比表面结果（BET）
    3.7 固体紫外漫反射UV-VIS-DRS
    3.8 光电流测试（I-T曲线）
    3.9 光降解4-氯苯酚活性测试及捕获实验
    3.10 催化剂产氢测试及分析
    3.11 复合材料量子产率（AQY）分析
    3.12 本章小结
2/CNX-NSS可见光催化性能研究 ">4.异质结光催化剂{001}晶面TiO₂/CNX-NSS可见光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 X射线衍射图谱（XRD）
    4.3 红外光谱图（FTIR）
    4.4 固体紫外漫反射UV-VIS-DRS
    4.5 催化剂可见光下降解染料RHB
    4.6 催化剂可见光分解水产氢测试及分析
    4.7 本章小结
5.总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间工作


【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨相氮化碳材料及其光催化应用[J]. 苗阳森,卢春山,李小年.  浙江化工. 2016(02)



本文编号：3149858