几种金属/二维纳米片复合光催化剂的制备及其可见光催化性能研究

发布时间：2020-12-25 19:01

　　二维（2D）纳米片材料,因其具有较大的比表面积和可调控的电子结构,是一种有很大的潜在应用价值的半导体光催化材料。同时,将金属负载于二维纳米片表面,能促进电子-空穴对的产生并抑制其分离,从而提高光催化活性。本论文成功制备了三种金属负载二维纳米片增强型复合光催化材料,通过多种分析测试手段对所制备的复合材料进行了表征,并考察了其光催化性能,进一步探讨了光催化活性增强的机理。具体研究内容如下:1.通过溶剂热法制备了二维CoS纳米片材料,采用光致还原法将Ag颗粒负载于CoS表面,合成出了不同比例的Ag/CoS等离子体复合光催化材料。采用XRD、XPS、TEM、UV-Vis DRS等方法对制备的复合材料进行了表征,结果表明,CoS纳米片表面成功负载金属Ag颗粒,并且Ag颗粒产生了等离子体共振效应（SPR）,大大增强了复合材料的可见光吸收能力。通过可见光降解亚甲基蓝（MB）的实验考察复合材料的光催化活性,实验结果显示,2%Ag/CoS复合材料的光催化降解活性最高,其对MB溶液的降解率达到了72.7%,远高于CoS的降解效率,并具有良好的稳定性。光催化机理研究发现,在光降解MB的过程中,起主要作用的是... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 半导体光催化研究概述
        1.1.1 光催化研究背景
        1.1.2 半导体光催化机理
        1.1.3 影响半导体光催化效率的因素及提高光催化活性的方法
    1.2 二维片状半导体光催化剂的研究进展
3N₄）纳米片">        1.2.1 类石墨氮化碳（g-C₃N₄）纳米片
        1.2.2 金属硫化物纳米片材料的研究进展
        1.2.3 层状钙钛矿型氧化物纳米片的研究进展
    1.3 金属增强型复合光催化剂的研究进展
        1.3.1 银负载等离子体型光催化剂
        1.3.2 金负载等离子体型光催化剂
        1.3.3 铜基复合光催化剂及其性能提升
    1.4 本课题的研究意义与主要内容
第二章 Ag/CoS等离子体纳米复合光催化剂的制备及其可见光催化性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 CoS纳米片的制备
        2.2.4 Ag/CoS复合纳米材料的制备
        2.2.5 样品表征
        2.2.6 样品光催化性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 XRD和XPS分析
        2.3.2 形貌和比表面积分析
        2.3.3 UV-Vis DRS分析
        2.3.4 光催化活性及稳定性研究
        2.3.5 光催化机理探讨
    2.4 本章小结
2Nb₃O₁₀（KCNO）等离子体纳米复合光催化剂的制备及其光催化性能研究">第三章 Au/KCa₂Nb₃O₁₀（KCNO）等离子体纳米复合光催化剂的制备及其光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 KCNO纳米片的制备
        3.2.4 Au/KCNO复合纳米材料的制备
        3.2.5 样品表征
        3.2.6 样品的光催化性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 晶相和形貌分析
        3.3.2 XPS和BET分析
        3.3.3 UV-Vis DRS分析
        3.3.4 光催化活性及稳定性研究
        3.3.5 光催化机理探讨
    3.4 本章小结
3N₄复合光催化剂的制备及其可见光催化产氢性能研究">第四章 Cu/g-C₃N₄复合光催化剂的制备及其可见光催化产氢性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
3N₄纳米片的制备">        4.2.3 g-C₃N₄纳米片的制备
3N₄复合材料的制备">        4.2.4 Cu/g-C₃N₄复合材料的制备
        4.2.5 样品表征
        4.2.6 样品的光催化性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 XRD和TEM分析
        4.3.2 XPS、FT-IR和BET分析
        4.3.3 UV-Vis DRS分析
        4.3.4 光催化产氢性能及机理探讨
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间主要的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]新型等离子体光催化剂Au/Cd2Nb2O7的制备和性能研究[J]. 黄彩进,王顺文.  武汉理工大学学报. 2011(10)
[2]纳米异质结光催化材料在环境污染控制领域的研究进展[J]. 于洪涛,全燮.  化学进展. 2009(Z1)
[3]可见光作用下LaTaON2催化剂光催化分解水制氢[J]. 刘美英,由万胜,雷志斌,高田冈,堂免一成,李灿.  催化学报. 2006(07)



本文编号：2938221