基于g-C 3 N 4 /ZnO纳米复合材料的制备及光催化性能研究
发布时间：2021-01-31 20:45
近年来,随着光催化技术的发展,可见光催化利用太阳能降解污染物成为研究热点,但目前常用的大多数催化剂只对紫外光响应,限制了实际应用。石墨相g-C3N4是近年来发现的一种新型光催化剂,不仅对可见光响应,还廉价易得,但其比表面积较小,可见光吸收强度较低,影响了光催化降解率。本文采取简单的方法对g-C3N4/ZnO进行再复合,制备高效的三相复合催化剂g-C3N4/ZnO/NiO和g-C3N4/ZnO/Ag,并通过表征分析复合材料的结构及光化学吸收特性,以四环素（TC）废水为模拟研究对象,探讨其光催化降解TC的性能及机理,具体如下:（1）采用热缩聚法、沉淀法以及研磨煅烧制备g-C3N4/ZnO/NiO三相复合催化剂,利用g-C3N4、ZnO和NiO之间形成的Z型异质结和p-n结构,有效提高光生电子空穴对的分离。SEM、EDX、XRD、X...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
四环素结构图
图 2 半导体光催化主要反应过程[52-54]Figure 2 Semiconductor photocatalysis main reaction process[52-54]2 光催化反应的影响因素大量研究发现，光催化技术在环境修复和解决能源短缺问题上具有很高景，但也存在一些问题，如可见光响应范围较窄、太阳能利用率不高以流子复合较快等问题。这些问题与催化剂自身的特性、环境体系中存在及污染物的类型密切相关。1.2.2.1 催化剂的特性催化剂的特性包括半导体的能带间隙、光生载流子迁移效率和晶型结构[（1）半导体的能带间隙不同半导体材料的能带间隙不同，根据尺寸量化效应，纳米级半导体材与尺寸呈负相关。只有满足辐射光的能量大于或等于带隙激发能量时，电子从导带到价带的跃迁，产生光生电子空穴对，且不同半导体产生的
只需满足相应的条件即可制备。但合成方法不同，所得催化剂性能有所差异，从实际考虑出发，热缩聚法最为常用。下图3为热诱导合成过程及中间产物，由图可知只有当温度高于525℃时，才会形成石墨相 g-C3N4，且形成后的产物具有很高的热稳定性，但若继续升高温度至 600℃，g-C3N4会逐渐升华分解，当温度达到 700℃后，g-C3N4会完全分
【参考文献】：
期刊论文
[1]静电纺Ag/WO3复合纳米纤维及其光催化性能[J]. 魏利娟,张海明,曹静,张晓慧,张玥,张飚. 发光学报. 2019(01)
[2]牛奶中抗生素的残留及其检测方法研究现状[J]. 秦虹. 甘肃畜牧兽医. 2018(12)
[3]ZnO/CNTs复合材料的制备、表征及光催化性能[J]. 潘会,胡轶,兀晓文,胡帅帅,张浩茹. 材料导报. 2018(24)
[4]碳酸根对四环素光降解的影响机理研究[J]. 王鲁宁,宋超. 工业水处理. 2018(12)
[5]依普利酮制药废水的混凝预处理研究[J]. 朱君,张永来. 污染防治技术. 2018(06)
[6]NiO/g-C3N4异质结光催化剂的制备及可见光降解印染废水研究[J]. 董茹,陈碧. 印染助剂. 2018(12)
[7]NiO/TiO2复合纳米管的水热制备及光催化性能[J]. 王竹梅,李月明,廖润华,沈宗洋,左建林. 光子学报. 2019(03)
[8]Ag修饰纳米氧化锌的制备及光催化活性分析[J]. 孙悦,王超越,王宏浩,耿忠兴,任铁强,王绍猛,薛丽. 人工晶体学报. 2018(12)
[9]叶绿素分子印迹二氧化钛的制备及降解效率研究[J]. 何军辉,姚武,魏永起. 材料导报. 2018(S2)
[10]水中腐殖酸对阿特拉津光敏降解的影响机理分析[J]. 孙启元,张天芳,王晶晶,王菲凤. 环境工程. 2018(11)
博士论文
[1]海藻酸钠基复合吸附剂的制备及其在抗生素废水处理中的性能评价[D]. 罗钰.长安大学 2018
[2]ZnO纳米材料的表面修饰及其光电化学性能研究[D]. 张云龙.中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所) 2018
[3]石墨相g-C3N4复合光催化剂的制备及其光催化性能研究[D]. 龚焱.大连理工大学 2016
[4]四环素强化生物去除及其在自然水体中迁移转化规律的研究[D]. 宋超.山东大学 2016
[5]抗生素废水的生物毒性与微生物耐药性及其控制技术研究[D]. 余忻.清华大学 2014
硕士论文
[1]g-C3N4改性及其光催化还原Cr（Ⅵ）性能研究[D]. 熊威.安徽理工大学 2018
[2]磁性纳米光催化剂Co2+-Fe3O4/Bi2WO6的制备及其光催化性能研究[D]. 刘钰玲.西北大学 2018
[3]零价铁PRB复合二氧化锰去除四环素的性能研究[D]. 董桂花.山东大学 2018
[4]Ag/AgCl/ZnBi2O4的制备及其光催化性能的研究[D]. 杨清.安徽理工大学 2017
[5]Ag@AgCl/Bi2WO6催化剂的制备及其光催化性能研究[D]. 朱敬林.安徽理工大学 2016
[6]污染物乙醇胺光催化制氢及无机阴离子对葡萄糖光催化放氢影响的研究[D]. 尹忠环.南昌大学 2007
本文编号：3011546
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
四环素结构图
图 2 半导体光催化主要反应过程[52-54]Figure 2 Semiconductor photocatalysis main reaction process[52-54]2 光催化反应的影响因素大量研究发现，光催化技术在环境修复和解决能源短缺问题上具有很高景，但也存在一些问题，如可见光响应范围较窄、太阳能利用率不高以流子复合较快等问题。这些问题与催化剂自身的特性、环境体系中存在及污染物的类型密切相关。1.2.2.1 催化剂的特性催化剂的特性包括半导体的能带间隙、光生载流子迁移效率和晶型结构[（1）半导体的能带间隙不同半导体材料的能带间隙不同，根据尺寸量化效应，纳米级半导体材与尺寸呈负相关。只有满足辐射光的能量大于或等于带隙激发能量时，电子从导带到价带的跃迁，产生光生电子空穴对，且不同半导体产生的
只需满足相应的条件即可制备。但合成方法不同，所得催化剂性能有所差异，从实际考虑出发，热缩聚法最为常用。下图3为热诱导合成过程及中间产物，由图可知只有当温度高于525℃时，才会形成石墨相 g-C3N4，且形成后的产物具有很高的热稳定性，但若继续升高温度至 600℃，g-C3N4会逐渐升华分解，当温度达到 700℃后，g-C3N4会完全分
【参考文献】：
期刊论文
[1]静电纺Ag/WO3复合纳米纤维及其光催化性能[J]. 魏利娟,张海明,曹静,张晓慧,张玥,张飚. 发光学报. 2019(01)
[2]牛奶中抗生素的残留及其检测方法研究现状[J]. 秦虹. 甘肃畜牧兽医. 2018(12)
[3]ZnO/CNTs复合材料的制备、表征及光催化性能[J]. 潘会,胡轶,兀晓文,胡帅帅,张浩茹. 材料导报. 2018(24)
[4]碳酸根对四环素光降解的影响机理研究[J]. 王鲁宁,宋超. 工业水处理. 2018(12)
[5]依普利酮制药废水的混凝预处理研究[J]. 朱君,张永来. 污染防治技术. 2018(06)
[6]NiO/g-C3N4异质结光催化剂的制备及可见光降解印染废水研究[J]. 董茹,陈碧. 印染助剂. 2018(12)
[7]NiO/TiO2复合纳米管的水热制备及光催化性能[J]. 王竹梅,李月明,廖润华,沈宗洋,左建林. 光子学报. 2019(03)
[8]Ag修饰纳米氧化锌的制备及光催化活性分析[J]. 孙悦,王超越,王宏浩,耿忠兴,任铁强,王绍猛,薛丽. 人工晶体学报. 2018(12)
[9]叶绿素分子印迹二氧化钛的制备及降解效率研究[J]. 何军辉,姚武,魏永起. 材料导报. 2018(S2)
[10]水中腐殖酸对阿特拉津光敏降解的影响机理分析[J]. 孙启元,张天芳,王晶晶,王菲凤. 环境工程. 2018(11)
博士论文
[1]海藻酸钠基复合吸附剂的制备及其在抗生素废水处理中的性能评价[D]. 罗钰.长安大学 2018
[2]ZnO纳米材料的表面修饰及其光电化学性能研究[D]. 张云龙.中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所) 2018
[3]石墨相g-C3N4复合光催化剂的制备及其光催化性能研究[D]. 龚焱.大连理工大学 2016
[4]四环素强化生物去除及其在自然水体中迁移转化规律的研究[D]. 宋超.山东大学 2016
[5]抗生素废水的生物毒性与微生物耐药性及其控制技术研究[D]. 余忻.清华大学 2014
硕士论文
[1]g-C3N4改性及其光催化还原Cr（Ⅵ）性能研究[D]. 熊威.安徽理工大学 2018
[2]磁性纳米光催化剂Co2+-Fe3O4/Bi2WO6的制备及其光催化性能研究[D]. 刘钰玲.西北大学 2018
[3]零价铁PRB复合二氧化锰去除四环素的性能研究[D]. 董桂花.山东大学 2018
[4]Ag/AgCl/ZnBi2O4的制备及其光催化性能的研究[D]. 杨清.安徽理工大学 2017
[5]Ag@AgCl/Bi2WO6催化剂的制备及其光催化性能研究[D]. 朱敬林.安徽理工大学 2016
[6]污染物乙醇胺光催化制氢及无机阴离子对葡萄糖光催化放氢影响的研究[D]. 尹忠环.南昌大学 2007
本文编号：3011546
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