几种石墨相氮化碳基半导体复合材料的合成及其光催化活性研究

发布时间：2021-05-07 21:47

　　纺织工业以及其它工业生产过程中排放的有机染料是释放到水生环境中的主要污染物类别之一。特别是偶氮类染料（如甲基橙等）不仅污染水源,而且会破坏生态环境,甚至对生物体具有致癌效应。因此,去除这些染料污染物对于保护和净化水资源、维护人类和生态环境健康至关重要。太阳能驱动的多相光催化氧化是有效去除水体中有机染料的理想技术。迄今,已经开发出多种可见光催化剂,用于降解水体环境中的有机污染物。其中,石墨相氮化碳（g-C₃N₄）以其化学活性高、稳定性好、环境友好、成本低、光催化活性高等优点成为一种引人注目的可见光催化剂。但是,单一的石墨相氮化碳光催化材料仍然存在着自然光利用率低和光生载流子容易复合等问题。为了克服这些缺陷和不足,研究者们对g-C₃N₄进行结构调控、不同离子和元素掺杂、表面修饰以及与不同的半导体复合形成多组分异质结。结果表明,这些改性手段能显著增强g-C₃N₄光催化性能。鉴于此,本研究优化g-C₃N₄的合成方法,首次... 

【文章来源】：淮北师范大学安徽省

【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 环境污染
    1.2 光催化简介
    1.3 g-C_3N_4光催化处理偶氮类化合物
    1.4 提高g-C_3N_4光催化性能的基本方法
        1.4.1 g-C_3N_4自身的结构调控
        1.4.2 g-C_3N_4与元素的掺杂
        1.4.3 g-C_3N_4与半导体的复合
    1.5 论文的研究内容
    参考文献
第二章 g-C_3N_4/GO多孔微球的合成及其光催化性能的研究
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要试剂与仪器
        2.2.2 g-C_3N_4@GO微球的制备
        2.2.3g-C_3N_4@GO微球光催化实验
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 XRD分析
        2.3.2 拉曼光谱分析
        2.3.3 扫描电镜和透射电镜分析
        2.3.4 X射线电子能谱仪分析
        2.3.5 傅里叶红外光谱分析
        2.3.6 比表面积和氮吸附/解吸等温线分析
        2.3.7 合成机理
        2.3.8 光催化性能
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 g-C_3N_4/Cu/Cu_2O三元复合物的制备及其光催化性能的研究..
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 主要试剂与仪器
        3.2.2 g-C_3N_4的制备
        3.2.3 g-C_3N_4/Cu/Cu_2O复合材料的制备
        3.2.4 对照材料的制备
            3.2.4.1 单一Cu_2O的制备
            3.2.4.2 g-C_3N_4/Cu_2O复合材料的制备
            3.2.4.3 Cu/Cu_2O二元复合材料的制备
        3.2.5 光催化实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 XRD分析
        3.3.2 扫描电镜和透射电镜分析
        3.3.3 傅里叶红外光谱分析
        3.3.4 X射线电子能谱分析
        3.3.5 紫外漫反射光谱分析
        3.3.6 光致发光光谱分析
    3.4 光催化降解甲基橙实验分析
        3.4.1 光催化降解甲基橙
        3.4.2 g-C_3N_4 /Cu/Cu_2O的循环稳定性
    3.5 光催化机理
    3.6 本章小结
    参考文献
第四章 Zn_xCd_(1-x)S/g-C_3N_4纳米材料的制备及其光催化性能的研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 主要试剂与仪器
        4.2.2 g-C_3N_4的制备
        4.2.3 ZnxCd1-xS固溶体的制备
        4.2.4 ZnxCd1-xS/g-C_3N_4的制备
        4.2.5 光催化实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 XRD分析
        4.3.2 扫描电镜和透射电镜分析
        4.3.3 傅里叶红外光谱分析
        4.3.4 紫外可见漫反射光谱分析
        4.3.5 光催化活性和稳定性分析
        4.3.6 电化学分析
        4.3.7 光致发光荧光光谱分析
        4.3.8 光催化机理
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 结论
发表论文及科研情况说明
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于g-C3N4的Z型光催化体系研究进展[J]. 陈博才,沈洋,魏建红,熊锐,石兢.  物理化学学报. 2016(06)
[2]AgCl/Ag/g-C3N4 Hybrid Composites: Preparation,Visible Light-Driven Photocatalytic Activity and Mechanism[J]. Yongchao Bao,Kezheng Chen.  Nano-Micro Letters. 2016(02)
[3]Z型光催化材料的研究进展[J]. 李平,李海金,涂文广,周勇,邹志刚.  物理学报. 2015(09)
[4]氧化亚铜作为光催化剂的研究进展[J]. 秦克,胡树兵,朱文.  材料保护. 2014(S1)
[5]选择性还原氧化石墨烯(英文)[J]. 徐超,员汝胜,汪信.  新型炭材料. 2014(01)



本文编号：3174108