二维纳米片异质结复合光催化剂及其活性的研究

发布时间：2022-08-13 15:20

　　类石墨相氮化碳（g-C₃N₄）是光催化分解水析氢和降解有机污染物的理想材料。然而g-C₃N₄由于载流子转移效率低而表现出较差的光催化活性。将g-C₃N₄与另一种半导体材料耦合形成异质结是提高其光生电子空穴对分离效率的有效途径。首先通过质子酸化热聚合法制备出g-C₃N₄二维纳米片,然后利用共轭π键作用制备出具有三明治结构的Z型异质结光催化剂PANI-Ag-CN,该三明治结构由聚苯胺（PANI）和g-C₃N₄超薄二维纳米片及嵌入在两者之间的银纳米粒子构成。其中银纳米粒子作为电荷捕获中心,使g-C₃N₄价带位置（VB）的空穴与PANI导带位置（CB）的电子能够快速在Ag纳米颗粒处湮灭。PANI-Ag-CN复合光催化剂具有较高的光催化性能,其分解水析氢速率为5048μmol·g^-1·h^-1,... 

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
引言
第1章 文献综述
    1.1 光催化分解水析氢机理
    1.2 二维纳米材料的研究进展
        1.2.1 g-C_3N_4纳米片催化剂的性质及其研究进展
        1.2.2 PANI导电高聚物催化剂的性质及其研究进展
        1.2.3 MoS_2纳米片催化剂的性质及其研究进展
    1.3 半导体催化剂异质结的现状概述
        1.3.1 Ⅱ型半导体异质结
        1.3.2 Z型半导体异质结
    1.4 课题的提出
第2章 研究内容与测试方法
    2.1 研究内容
    2.2 试验试剂及仪器
        2.2.1 试验试剂
        2.2.2 试验仪器
    2.3 试验部分
        2.3.1 g-C_3N_4纳米片的制备
        2.3.2 Ag-CN的制备
        2.3.3 MoS_(2-x)O_x纳米片的制备
        2.3.4 PANI-Ag-CN复合光催化剂的制备
        2.3.5 MoS_(2-x)O_x/g-C_3N_4复合光催化剂的制备
    2.4 催化剂的表征
    2.5 光催化析氢活性测试及光电化学测试
        2.5.1 光催化析氢活性测试
        2.5.2 光电化学测试
        2.5.3 荧光羟基自由基(·OH)量的测定
第3章 PANI-Ag-CN的表征分析及其光催化性能研究
    3.1 PANI-Ag-CN催化剂的表征分析
    3.2 PANI-Ag-CN催化剂的活性测试
    3.3 PANI-Ag-CN催化剂的荧光及光电测试
    3.4 PANI-Ag-CN催化剂的机理分析
    3.5 小结
第4章 MoS_(2-x)O_x/g-C_3N_4的表征分析及光催化性能研究
    4.1 MoS_(2-x)O_x/g-C_3N_4催化剂的表征分析
    4.2 MoS_(2-x)O_x/g-C_3N_4催化剂的活性测试
    4.3 MoS_(2-x)O_x/g-C_3N_4催化剂的荧光及光电测试
    4.4 MoS_(2-x)O_x/g-C_3N_4催化剂的机理分析
    4.5 小结
结论
参考文献
致谢
导师简介
作者简介
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本文编号：3677279