类石墨烯相氮化碳的制备和改性以及光催化性能的研究
[Abstract]:With the rapid development of economy and society, with the depletion of traditional hydrocarbon fossil fuels, human society will face a serious energy crisis in the near future. With the increasingly serious energy crisis, environmental pollution is gradually highlighted, especially water pollution. Energy crisis and environmental pollution are also the problems that all countries in the world are facing and need to be solved. If they are not improved, the long-term development of human society will not be realized. For those organic pollutants, especially persistent organic pollutants, which are difficult to be degraded in water, it is difficult to remove them thoroughly by traditional treatment methods. Therefore, if a new technology can be developed that can simultaneously remove refractory organic pollutants from water and obtain new energy sources (such as hydrogen), it will synchronize pollution control with energy conversion. This not only helps to solve the problem of environmental pollution, but also helps to alleviate the energy crisis. Therefore, the research and application of N-GQDs/CN-U and CDs/CdS/CNU composite semiconductor photocatalysts in hydrogen production, pollutant removal and synchronization have been systematically studied in this paper. In this paper, the g-C_3N_4 catalysts obtained from the calcination of different precursors (urea, dicyandiamide and melamine) were synthesized by calcination method. The effects of different morphology, polymerization methods and degree of protonation on the photocatalytic effect were systematically studied. On this basis, different proportions of nitrogen-doped graphene quantum dots (N-GQDs) with good optical absorption and up-conversion effects were introduced. The experimental results show that N-GQDs can enhance the photocatalytic effect of photocatalyst. When the amount of N-GQDs loading is 15%, the photocatalytic efficiency of 15N-CNU is 2.16 times as high as that of g-C_3N_4. The hydrogen production rate can reach 2.18 mmol g-1 h-1, and the corresponding quantum efficiency is 5.25. In addition, the catalyst with good photocatalytic degradation of organic pollutants and the catalyst for photocatalytic decomposition of aquatic hydrogen will be combined to form heterojunction. A stable photocatalytic system for photocatalytic degradation and simultaneous decomposition of aquatic hydrogen was used to realize the mineralization and simultaneous energy removal of organic wastewater. CdS/CNU heterojunction catalysts supported on different CdS quantum dots were synthesized by solvothermal method. The photocatalytic degradation of p-nitrophenol and photocatalytic hydrogen evolution were achieved by this catalyst. On this basis, CDs with good light absorption was introduced to synthesize CDs/CdS/CNU ternary composite photocatalyst. The experimental results show that the photocatalytic effect of CDs is the best when the loading amount of CDs is 3%, the removal rate of p-nitrophenol reaches 98 and the hydrogen production rate can reach 25 渭 mol h-1 g-1. In addition, the synergistic structure-activity relationship between photodegradation of different pollutants and photocatalytic hydrogen production was also systematically studied.
【学位授予单位】:南昌航空大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O613.71;O643.36
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