一步法制备g-C 3 N 4 /MoS 2 光催化剂及其产氢性能研究

发布时间：2021-04-28 16:04

　　随着经济的飞速发展,能源和环境问题日益加剧,传统能源不仅储存量有限而且给环境带来了巨大的威胁。氢能被认为是最清洁的能源之一,而如何有效的制备氢气一直是全世界研究的重点。由于半导体光解水产氢技术能够将太阳能转变为氢能,所以引起了研究者们的广泛关注。石墨相氮化碳（g-C₃N₄）具有独特的电子结构以及较好的稳定性,所以在光催化方面具有很好的应用前景。二硫化钼（Mo S₂）的结构与g-C₃N₄类似,它们之间有较好的晶格匹配,能够形成异质结。因此,g-C₃N₄/Mo S₂光催化剂是一种非常具有潜力的光分解水产氢催化剂。但国内外对g-C₃N₄/Mo S₂光催化剂的制备通常采用两步法或者多步法,制备过程较为繁琐且不利于g-C₃N₄和Mo S₂分子层面的复合。因此,本文通过一步双原位法制备了g-C<... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 半导体光催化的发展历史和研究现状
    1.3 半导体光解水产氢的反应机理及过程
        1.3.1 反应机理
        1.3.2 反应过程
        1.3.3 影响光催化产氢的主要因素
    1.4 提高半导体光解水产氢性能的方法
        1.4.1 半导体光催化剂对光的吸收
        1.4.2 半导体光生载流子的分离
        1.4.3 半导体表面氧化还原反应
    1.5 MoS_2的研究综述
        1.5.1 MoS_2的研究背景
        1.5.2 MoS_2的制备方法
        1.5.3 MoS_2的应用
    1.6 g-C_3N_4的研究简介
    1.7 课题的提出与研究内容
        1.7.1 课题的提出
        1.7.2 研究内容
        1.7.3 创新点
2 实验原料、仪器设备及测试方法
    2.1 制备的不同材料的名称与简写
    2.2 实验中的主要原料及化学试剂
    2.3 实验中的主要设备和仪器
    2.4 实验中的主要表征仪器及测试条件
    2.5 光催化产氢性能测定
    2.6 电化学测试
3 一步法制备g-C_3N_4/MoS_2 光催化剂及其产氢性能研究
    3.1 引言
    3.2 MoS_2的制备及形貌、结构分析
        3.2.1 MoS_2的制备
        3.2.2 MoS_2的形貌与结构分析
    3.3 g-C_3N_4/MoS_2 光催化剂的制备及其产氢性能研究
        3.3.1 g-C_3N_4/MoS_2 光催化剂的制备
        3.3.2 g-C_3N_4/MoS_2 光催化剂的形貌及结构分析
        3.3.3 g-C_3N_4/MoS_2 光催化剂的光物理性质分析
        3.3.4 g-C_3N_4/MoS_2 光催化剂的产氢性能研究
        3.3.5 g-C_3N_4/MoS_2 光催化剂的循环稳定性研究
        3.3.6 g-C_3N_4/MoS_2 光催化剂的光电性能研究
        3.3.7 g-C_3N_4/MoS_2 光催化剂的产氢机理研究
    3.4 本章小结
4 一步法制备g-C_3N_4(T/U)/MoS_2 光催化及其产氢性能研究
    4.1 引言
    4.2 g-C_3N_4(T/U)光催化剂的制备及其产氢性能研究
        4.2.1 g-C_3N_4(T/U)光催化剂的制备
        4.2.2 g-C_3N_4(T/U)光催化剂的形貌与结构分析
        4.2.3 g-C_3N_4(T/U)光催化剂的光物理性能分析
        4.2.4 g-C_3N_4(T/U)光催化剂的产氢性能研究
        4.2.5 g-C_3N_4(T/U)光催化剂的循环稳定性研究
        4.2.6 g-C_3N_4(T/U)光催化剂的光电性能研究
        4.2.7 g-C_3N_4(T/U)光催化剂的光催化产氢机理研究
    4.3 g-C_3N_4(T/U)/MoS_2 光催化剂的制备及其产氢性能研究
        4.3.1 g-C_3N_4(T/U)/MoS_2 光催化剂的制备
        4.3.2 g-C_3N_4(T/U)/MoS_2 光催化剂的形貌与结构分析
        4.3.3 g-C_3N_4(T/U)/MoS_2 光催化剂的光物理性能分析
        4.3.4 g-C_3N_4(T/U)/MoS_2 光催化剂的产氢性能研究
        4.3.5 g-C_3N_4(T/U)/MoS_2 光催化剂的循环稳定性研究
        4.3.6 g-C_3N_4(T/U)/MoS_2 光催化剂的光电性能研究
        4.3.7 g-C_3N_4(T/U)/MoS_2 光催化剂的光催化产氢机理研究
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
个人简历及攻读硕士期间研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Au/TiO2/MoS2等离子体复合光催化剂的制备及其增强光催化产氢活性[J]. 杜新华,李阳,殷辉,向全军.  物理化学学报. 2018(04)
[2]氮掺杂还原氧化石墨烯与吡啶共聚g-C3N4复合光催化剂及其增强的产氢活性（英文）[J]. 程若霖,金锡雄,樊向前,王敏,田建建,张玲霞,施剑林.  物理化学学报. 2017(07)
[3]MoS2/TiO2复合催化剂的制备及其在紫外光下的光催化制氢活性[J]. 张驰,吴志娇,刘建军,朴玲钰.  物理化学学报. 2017(07)
[4]类石墨烯二硫化钼及其在光电子器件上的应用[J]. 汤鹏,肖坚坚,郑超,王石,陈润锋.  物理化学学报. 2013(04)



本文编号：3165770