硬模板法制备多孔g-C 3 N 4 和超薄MoS 2 及其光催化性能研究
发布时间：2021-05-31 20:12
利用太阳能光催化分解水为氢气和氧气或降解有机污染物为水和二氧化碳为解决能源环境问题提供了一个理想方案。类石墨相氮化碳（g-C3N4）是一种非金属有机聚合物半导体材料,具有无毒、廉价等优点,被广泛应用于光催化研究。但其比表面积小、电子空穴易复合等缺陷造成体相g-C3N4的光催化活性不高。非贵金属二硫化钼（Mo S2）具有与g-C3N4相似的层状结构,其传递载流子的能力依赖于自身厚度（层数）。基于此,本论文采用硬模板法制备了大比表面积的多孔g-C3N4,并与Bi VO4组成的Z型体系实现了完全分解水;利用模板法,以硫粉为硫源,固相合成了超薄Mo S2。该方法依靠模板剂的限域效应抑制了Mo S2在Z轴的生长,进而形成超薄Mo S2。将超薄Mo S2作为助催化剂负载到多孔g-C3N...
【文章来源】：河南大学河南省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
d0和d10构型的过渡金属光催化剂
硬模板法制备多孔g-C3N4和超薄MoS2及其光催化性能研究14光催化析氢性能的影响。以多孔g-C3N4为析氢光催化剂，BiVO4为析氧光催化剂，Fe3+/Fe2+为载流子传递介质构成Z型体系并进行完全分解水性能研究。优化了Fe2+的初始浓度以提高分解水的光催化活性，还通过超过100h的连续测试研究了Z型体系的反应过程。3.2实验部分3.2.1主要试剂与实验仪器实验中使用的试剂与仪器详见2.13.2.2光催化剂的制备3.2.2.1合成多孔g-C3N4和体相g-C3N4硬模板法合成多孔g-C3N4（图3-1）：用球磨机将2.0g三聚氰胺和1.0g不同粒径的SiO2(15nm，30nm，100nm，200nm)混合均匀。将混合物转移到带盖坩埚中并置于马弗炉中以550°C焙烧4h，得到g-C3N4@SiO2。将g-C3N4@SiO2放入30mL10%HF中浸泡6h后，离心、抽滤、烘干得到多孔g-C3N4粉末（分别记作g-C3N4-15，g-C3N4-30，g-C3N4-100，g-C3N4-200）。热缩聚制备体相g-C3N4：4g三聚氰胺装入带盖坩埚，放入马弗炉中2h升温到550oC焙烧2h；自然冷却后平铺在Al2O3上，再放入马弗炉中以500oC保温2h得到体相g-C3N4粉末。图3-1多孔g-C3N4制备流程图3.2.2.2合成BiVO4通常，先将2.91gBi(NO3)35H2O溶解在30ml0.5molL-1HNO3溶液中，再将0.6gV2O5加入上述溶液，连续搅拌72h后离心、抽滤、烘干得到BiVO4粉末。
体相g-C3N4（a），g-C3N4-15（b），g-C3N4-30（c），g-C3N4-100（d），g-C3N4-200（e）的SEM图；g-C3N4-15（f），g-C3N4-30（g），g-C3N4-100（h），g-C3N4-200（i）的TEM图
【参考文献】：
期刊论文
[1]负载金属助催化剂MgAl-LDO/TiO2的光催化还原CO2性能[J]. 苏彩红,荣佳悦,吕嘉奇,刘玲,常志显,种瑞峰. 化学研究. 2019(05)
[2]Co/C3N4 NTs复合纳米材料的制备及光催化性能[J]. 朱玉香,许史杰,杨静,刘建. 无机化学学报. 2019(12)
[3]柠檬酸络合法合成H2SrTa2O7材料及其光催化还原CO2活性（英文）[J]. 卫少杰,陈威,高丽,毛立群. 化学研究. 2019(04)
[4]MgAl层状双金属氧化物负载TiO2光催化降解亚甲基蓝的性能研究[J]. 杜羽庆,苏彩红,位家乐,张凌,常志显,种瑞峰. 化学研究. 2018(05)
[5]MoS2负载TiO2纳米棒提高光催化制氢活性[J]. 刘梅,王雁鸿,陈威,毛立群. 化学研究. 2018(05)
[6]Pt在CdS表面的控制沉积及其助催化机理（英文）[J]. 陈威,刘双,楚婷婷,巴倩倩,贾新佳,毛立群. 化学研究. 2018(03)
[7]CdS的结构参数对其可见光分解水产氢性能的影响[J]. 毛立群,刘恒,刘双,巴倩倩,陈威. 化学研究. 2017(04)
[8]Ag2S/ZnS复合纳米球的制备及可见光催化性能[J]. 刘山虎,李瑞,张晓丹,刘恺,侯亚彬,周慧. 化学研究. 2017(03)
[9]介孔氮化碳材料合成的研究进展[J]. 王悦,蒋权,尚介坤,许杰,李永昕. 物理化学学报. 2016(08)
[10]金属掺杂类石墨相氮化碳的理论研究[J]. 李鹏,王海燕,朱纯. 化学研究. 2016(02)
本文编号：3208900
【文章来源】：河南大学河南省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
d0和d10构型的过渡金属光催化剂
硬模板法制备多孔g-C3N4和超薄MoS2及其光催化性能研究14光催化析氢性能的影响。以多孔g-C3N4为析氢光催化剂，BiVO4为析氧光催化剂，Fe3+/Fe2+为载流子传递介质构成Z型体系并进行完全分解水性能研究。优化了Fe2+的初始浓度以提高分解水的光催化活性，还通过超过100h的连续测试研究了Z型体系的反应过程。3.2实验部分3.2.1主要试剂与实验仪器实验中使用的试剂与仪器详见2.13.2.2光催化剂的制备3.2.2.1合成多孔g-C3N4和体相g-C3N4硬模板法合成多孔g-C3N4（图3-1）：用球磨机将2.0g三聚氰胺和1.0g不同粒径的SiO2(15nm，30nm，100nm，200nm)混合均匀。将混合物转移到带盖坩埚中并置于马弗炉中以550°C焙烧4h，得到g-C3N4@SiO2。将g-C3N4@SiO2放入30mL10%HF中浸泡6h后，离心、抽滤、烘干得到多孔g-C3N4粉末（分别记作g-C3N4-15，g-C3N4-30，g-C3N4-100，g-C3N4-200）。热缩聚制备体相g-C3N4：4g三聚氰胺装入带盖坩埚，放入马弗炉中2h升温到550oC焙烧2h；自然冷却后平铺在Al2O3上，再放入马弗炉中以500oC保温2h得到体相g-C3N4粉末。图3-1多孔g-C3N4制备流程图3.2.2.2合成BiVO4通常，先将2.91gBi(NO3)35H2O溶解在30ml0.5molL-1HNO3溶液中，再将0.6gV2O5加入上述溶液，连续搅拌72h后离心、抽滤、烘干得到BiVO4粉末。
体相g-C3N4（a），g-C3N4-15（b），g-C3N4-30（c），g-C3N4-100（d），g-C3N4-200（e）的SEM图；g-C3N4-15（f），g-C3N4-30（g），g-C3N4-100（h），g-C3N4-200（i）的TEM图
【参考文献】：
期刊论文
[1]负载金属助催化剂MgAl-LDO/TiO2的光催化还原CO2性能[J]. 苏彩红,荣佳悦,吕嘉奇,刘玲,常志显,种瑞峰. 化学研究. 2019(05)
[2]Co/C3N4 NTs复合纳米材料的制备及光催化性能[J]. 朱玉香,许史杰,杨静,刘建. 无机化学学报. 2019(12)
[3]柠檬酸络合法合成H2SrTa2O7材料及其光催化还原CO2活性（英文）[J]. 卫少杰,陈威,高丽,毛立群. 化学研究. 2019(04)
[4]MgAl层状双金属氧化物负载TiO2光催化降解亚甲基蓝的性能研究[J]. 杜羽庆,苏彩红,位家乐,张凌,常志显,种瑞峰. 化学研究. 2018(05)
[5]MoS2负载TiO2纳米棒提高光催化制氢活性[J]. 刘梅,王雁鸿,陈威,毛立群. 化学研究. 2018(05)
[6]Pt在CdS表面的控制沉积及其助催化机理（英文）[J]. 陈威,刘双,楚婷婷,巴倩倩,贾新佳,毛立群. 化学研究. 2018(03)
[7]CdS的结构参数对其可见光分解水产氢性能的影响[J]. 毛立群,刘恒,刘双,巴倩倩,陈威. 化学研究. 2017(04)
[8]Ag2S/ZnS复合纳米球的制备及可见光催化性能[J]. 刘山虎,李瑞,张晓丹,刘恺,侯亚彬,周慧. 化学研究. 2017(03)
[9]介孔氮化碳材料合成的研究进展[J]. 王悦,蒋权,尚介坤,许杰,李永昕. 物理化学学报. 2016(08)
[10]金属掺杂类石墨相氮化碳的理论研究[J]. 李鹏,王海燕,朱纯. 化学研究. 2016(02)
本文编号：3208900
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3208900.html
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