WO 3 /g-C 3 N 4 基复合光催化剂的改性及其光催化性能的研究
发布时间：2021-01-29 17:49
石墨相氮化碳（g-C3N4）和三氧化钨（WO3）是两种典型的可见光光催化剂,具有易于制备、无毒、稳定等优点,将两者进行复合可以提高光催化活性。对其形貌进行控制、负载光催化助剂,可以更有效的抑制光生电子和空穴的复合,提高光催化效率。论文的主要研究内容和成果如下:（1）采用热氧化刻蚀法制备出g-C3N4纳米片（g-C3N4 NS）,借助P123层状胶束制备出WO3纳米片（WO3 NS）,通过煅烧制备出不同复合比的WO3NS/g-C3N4 NS复合光催化剂。借助XRD、SEM、FT-IR、UV-Vis DRS、XPS等手段对样品的结构及光学性质进行表征,在模拟太阳光下光催化降解RhB溶液测试其光催化性能,确定WO3 NS和g-C3N4 NS的最佳复合比是含WO
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光催化技术原理
图 1-2 g-C3N4的三均三嗪环结构Fig. 1-2 tri-s-triazine-based connection patterns of g-C3N4于 g-C3N4与石墨具有类似地层状堆叠结构，受石墨烯的启发，研究者用不方法将 g-C3N4剥离成纳米片。Zhao 等[105]报道了在异丙醇有机溶剂中，利声协助液体剥离的方法将g-C3N4剥离成单原子层的纳米片，厚度约为0.5 大提高了比表面积，有效地促进了光生载流子的分离；Xu 等[106]利用浓硫 g-C3N4剥离成厚度约为 0.4 nm 的纳米片，在光解水产氢实验中表明单C3N4比体相 g-C3N4的产氢效率提高 2.6 倍；Niu 等[107]通过简单的热氧化刻将体相 g-C3N4剥离成几个原子层的纳米片，其厚度约为 2.33 nm，其产氢比体相 g-C3N4提高 5.44 倍。同时，研究者也设计出多种 g-C3N4的形貌结构：g-C3N4纳米棒、螺旋型 g-C3N4、六角形 g-C3N4和角状中空介孔超薄 g-C等。Li 等[108]以阳极氧化铝为模板制备了直径约为 260 nm 的 g-C3N4纳米种结构降低了 HOMO 的位置，提高了 g-C3N4的氧化能力，提高了比表面积光解水产氢和产氧的实验中产氢和产氧能力均得到了不同程度的提高
2-2 (a)纯 g-C3N4NS 的 SEM 图；(b) WO3NS 样品的 SEM 图；(c) 20 wt% WO3NS/g-CS 样品的 SEM 图，插图是对应的 EDS 图；(d) 20 wt% WO3NS/g-C3N4NS 样品的元素布图ig. 2-2 (a) SEM images of pure g-C3N4NS, (b) SEM images of WO3NS, (c) SEM image ot% WO3NS/g-C3N4NS. The inset was the corresponding EDS pattern, (d) Elemental mapof 20 wt% WO3NS/g-C3N4NS通过 SEM 测试了 g-C3N4NS、WO3NS 和 20 wt% WO3NS/g-C3N4NS 的形貌，如图 2-2 所示。从图 2-2 (a)中可以看到纯 g-C3N4NS 的层状结构，米片表面有典型的褶皱状起伏，这与文献报道相一致。图 2-2 (b)明显可以 WO3NS 呈现片状结构，表明在 P123 层状胶束的约束下，WO3成功合成米片结构，WO3NS 晶体长约 300-500 nm，厚度约 50 nm。图 2-2 (c)显示C3N4NS（图 2-2 (c)中红圈标记）包裹在 WO3NS 外侧，并紧密结合，良好面接触将有利于光生载流子的分离。在 EDS 图（图 2-2 (c)插图）和 map图 2-2 (d)）中均可以检测到 C、N、W、O（EDS 图）元素，进一步证明
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国工业化阶段的测度与路径转型[J]. 罗吉. 现代企业. 2017(05)
[2]水环境污染现状及其治理对策[J]. 邵珠涛. 中国资源综合利用. 2017(04)
[3]全面小康社会的生活质量意蕴[J]. 武思丽. 赤子(上中旬). 2017(05)
[4]Ag负载g-C3N4及其光催化还原CO2研究[J]. 高艳,吴先应,熊卓,李海龙. 工程热物理学报. 2017(02)
[5]水环境污染治理对策研究[J]. 代新. 资源信息与工程. 2016(05)
[6]水环境污染面临的现状及治理对策探讨[J]. 赵素婷. 现代工业经济和信息化. 2016(06)
[7]中国工业化的进展、新情况和成功实现[J]. 叶林,余江. 武汉大学学报(哲学社会科学版). 2014(02)
[8]中国2001年-2010年水资源量变化及其影响分析[J]. 陈华鑫,许新宜,汪党献,王红瑞. 南水北调与水利科技. 2013(06)
[9]中国环境污染损失测算及成因探析[J]. 肖士恩,雷家骕. 中国人口.资源与环境. 2011(12)
[10]含油废水处理方法综述[J]. 杨冬梅,赵县防. 洛阳师范学院学报. 2007(05)
博士论文
[1]Fenton类高级氧化反应在污泥脱水和污染物降解中的作用机制[D]. 何东芹.中国科学技术大学 2017
[2]论经济发展与环境保护的相互协调[D]. 张元硕.对外经济贸易大学 2016
[3]BiOBr和C3N4的制备、表征及可见光催化氧化罗丹明B性能研究[D]. 张文东.重庆大学 2015
[4]中国城市发展中的环境问题研究[D]. 刘驰.武汉大学 2012
[5]新型光催化剂的制备、表征及其光催化活性的调控机制[D]. 龙明策.上海交通大学 2007
[6]高浓度难生物降解有机废水处理技术及工艺研究[D]. 邹东雷.吉林大学 2006
[7]活性污泥法处理碱减量印染废水的研究[D]. 官宝红.浙江大学 2001
硕士论文
[1]影响光催化反应活性几种重要参数的理论研究[D]. 林则东.南昌航空大学 2017
[2]石墨相氮化碳（g-C3N4）的复合改性及其光催化性能研究[D]. 蒋克望.南京理工大学 2016
[3]g-C3N4基复合光催化剂的制备及其性能研究[D]. 刘晓萍.山东大学 2015
[4]助剂修饰半导体光催化材料的制备及其性能研究[D]. 曹国强.武汉理工大学 2015
[5]石墨相氮化碳复合光催化剂的制备及光催化性能的研究[D]. 施珊.南京航空航天大学 2015
[6]关于膜技术在电镀废水处理实施效果的分析与评价研究[D]. 刘燕.厦门大学 2009
本文编号：3007318
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光催化技术原理
图 1-2 g-C3N4的三均三嗪环结构Fig. 1-2 tri-s-triazine-based connection patterns of g-C3N4于 g-C3N4与石墨具有类似地层状堆叠结构，受石墨烯的启发，研究者用不方法将 g-C3N4剥离成纳米片。Zhao 等[105]报道了在异丙醇有机溶剂中，利声协助液体剥离的方法将g-C3N4剥离成单原子层的纳米片，厚度约为0.5 大提高了比表面积，有效地促进了光生载流子的分离；Xu 等[106]利用浓硫 g-C3N4剥离成厚度约为 0.4 nm 的纳米片，在光解水产氢实验中表明单C3N4比体相 g-C3N4的产氢效率提高 2.6 倍；Niu 等[107]通过简单的热氧化刻将体相 g-C3N4剥离成几个原子层的纳米片，其厚度约为 2.33 nm，其产氢比体相 g-C3N4提高 5.44 倍。同时，研究者也设计出多种 g-C3N4的形貌结构：g-C3N4纳米棒、螺旋型 g-C3N4、六角形 g-C3N4和角状中空介孔超薄 g-C等。Li 等[108]以阳极氧化铝为模板制备了直径约为 260 nm 的 g-C3N4纳米种结构降低了 HOMO 的位置，提高了 g-C3N4的氧化能力，提高了比表面积光解水产氢和产氧的实验中产氢和产氧能力均得到了不同程度的提高
2-2 (a)纯 g-C3N4NS 的 SEM 图；(b) WO3NS 样品的 SEM 图；(c) 20 wt% WO3NS/g-CS 样品的 SEM 图，插图是对应的 EDS 图；(d) 20 wt% WO3NS/g-C3N4NS 样品的元素布图ig. 2-2 (a) SEM images of pure g-C3N4NS, (b) SEM images of WO3NS, (c) SEM image ot% WO3NS/g-C3N4NS. The inset was the corresponding EDS pattern, (d) Elemental mapof 20 wt% WO3NS/g-C3N4NS通过 SEM 测试了 g-C3N4NS、WO3NS 和 20 wt% WO3NS/g-C3N4NS 的形貌，如图 2-2 所示。从图 2-2 (a)中可以看到纯 g-C3N4NS 的层状结构，米片表面有典型的褶皱状起伏，这与文献报道相一致。图 2-2 (b)明显可以 WO3NS 呈现片状结构，表明在 P123 层状胶束的约束下，WO3成功合成米片结构，WO3NS 晶体长约 300-500 nm，厚度约 50 nm。图 2-2 (c)显示C3N4NS（图 2-2 (c)中红圈标记）包裹在 WO3NS 外侧，并紧密结合，良好面接触将有利于光生载流子的分离。在 EDS 图（图 2-2 (c)插图）和 map图 2-2 (d)）中均可以检测到 C、N、W、O（EDS 图）元素，进一步证明
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国工业化阶段的测度与路径转型[J]. 罗吉. 现代企业. 2017(05)
[2]水环境污染现状及其治理对策[J]. 邵珠涛. 中国资源综合利用. 2017(04)
[3]全面小康社会的生活质量意蕴[J]. 武思丽. 赤子(上中旬). 2017(05)
[4]Ag负载g-C3N4及其光催化还原CO2研究[J]. 高艳,吴先应,熊卓,李海龙. 工程热物理学报. 2017(02)
[5]水环境污染治理对策研究[J]. 代新. 资源信息与工程. 2016(05)
[6]水环境污染面临的现状及治理对策探讨[J]. 赵素婷. 现代工业经济和信息化. 2016(06)
[7]中国工业化的进展、新情况和成功实现[J]. 叶林,余江. 武汉大学学报(哲学社会科学版). 2014(02)
[8]中国2001年-2010年水资源量变化及其影响分析[J]. 陈华鑫,许新宜,汪党献,王红瑞. 南水北调与水利科技. 2013(06)
[9]中国环境污染损失测算及成因探析[J]. 肖士恩,雷家骕. 中国人口.资源与环境. 2011(12)
[10]含油废水处理方法综述[J]. 杨冬梅,赵县防. 洛阳师范学院学报. 2007(05)
博士论文
[1]Fenton类高级氧化反应在污泥脱水和污染物降解中的作用机制[D]. 何东芹.中国科学技术大学 2017
[2]论经济发展与环境保护的相互协调[D]. 张元硕.对外经济贸易大学 2016
[3]BiOBr和C3N4的制备、表征及可见光催化氧化罗丹明B性能研究[D]. 张文东.重庆大学 2015
[4]中国城市发展中的环境问题研究[D]. 刘驰.武汉大学 2012
[5]新型光催化剂的制备、表征及其光催化活性的调控机制[D]. 龙明策.上海交通大学 2007
[6]高浓度难生物降解有机废水处理技术及工艺研究[D]. 邹东雷.吉林大学 2006
[7]活性污泥法处理碱减量印染废水的研究[D]. 官宝红.浙江大学 2001
硕士论文
[1]影响光催化反应活性几种重要参数的理论研究[D]. 林则东.南昌航空大学 2017
[2]石墨相氮化碳（g-C3N4）的复合改性及其光催化性能研究[D]. 蒋克望.南京理工大学 2016
[3]g-C3N4基复合光催化剂的制备及其性能研究[D]. 刘晓萍.山东大学 2015
[4]助剂修饰半导体光催化材料的制备及其性能研究[D]. 曹国强.武汉理工大学 2015
[5]石墨相氮化碳复合光催化剂的制备及光催化性能的研究[D]. 施珊.南京航空航天大学 2015
[6]关于膜技术在电镀废水处理实施效果的分析与评价研究[D]. 刘燕.厦门大学 2009
本文编号：3007318
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3007318.html
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