基于多孔g-C 3 N 4 的光催化材料的制备及性能研究

发布时间：2023-02-01 16:24

　　高效利用绿色、可再生太阳能的光催化技术是缓解乃至解决世界能源危机和环境污染的有效的途径之一。在众多光催化剂中,石墨相氮化碳g-C₃N₄,具有较窄的禁带宽度（2.5~2.9 eV）和良好的化学稳定性,在光催化领域备受关注。但传统方法制备的g-C₃N₄粒径较大、比表面积偏小、光生电子和空穴复合率高、吸附能力低,阻碍了g-C₃N₄的进一步应用。本论文主要围绕如何提高g-C₃N₄的比表面积和降低光生电子和空穴复合率展开,并取得了以下主要研究成果:（1）以Si O₂纳米球为硬模板,双氰胺为前驱体,通过热聚法制备多孔g-C₃N₄标记为pg-C₃N₄。使用X衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和N₂吸附脱附等手段考察pg-C₃N₄样品的结构、形貌和多孔结... 

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 光催化机理
    1.2 g-C_3N_4材料概述
        1.2.1 g-C_3N_4的结构
        1.2.2 g-C_3N_4的制备方法
        1.2.3 g-C_3N_4的改性研究
    1.3 多孔g-C_3N_4(pg-C_3N_4)概述
        1.3.1 pg-C_3N_4的制备
            1.3.1.1 硬模板法制备pg-C3N
            1.3.1.2 软模板法制备pg-C3N
            1.3.1.3 其他方法
        1.3.2 pg-C_3N_4的改性研究
            1.3.2.1 半导体复合
            1.3.2.2 贵金属沉积
            1.3.2.3 金属/非金属元素掺杂
    1.4 本论文的研究意义与研究内容
第二章 实验材料与方法
    2.1 实验原料与仪器
    2.2 实验原理与方法
        2.2.1 实验原理
        2.2.2 实验方法
    2.3 光催化剂表征方法
        2.3.1 X射线衍射(XRD)分析
        2.3.2 N_2吸附脱附实验
        2.3.3 扫描电子显微镜(SEM)分析
        2.3.4 透射电子显微镜(TEM)分析
        2.3.5 固体紫外-可见光(UV-vis)漫反射光谱分析
    2.4 光催化性能测试
        2.4.1 RhB紫外-可见光吸收谱图
        2.4.2 光催化剂对RhB的光催化降解曲线
        2.4.3 光催化反应的一级反应动力学模型
第三章 pg-C_3N_4的制备及降解罗丹明B的研究
    3.1 引言
    3.2 pg-C_3N_4的制备与光催化实验
    3.3 pg-C_3N_4材料表征分析
        3.3.1 XRD分析
        3.3.2 N_2吸附脱附等温曲线
        3.3.3 形貌分析
    3.4 pg-C_3N_4光催化性能研究
    3.5 pg-C_3N_4光催化机理分析
    3.6 本章小结
第四章 Ag/pg-C_3N_4的制备及降解罗丹明B的研究
    4.1 引言
    4.2 Ag/pg-C_3N_4的制备与光催化实验
    4.3 Ag/pg-C_3N_4材料表征分析
        4.3.1 XRD分析
        4.3.2 N_2吸附脱附等温曲线
        4.3.3 形貌分析
    4.4 Ag/pg-C_3N_4光催化性能研究
    4.5 Ag质量分数不同对Ag/pg-C_3N_4光催化性能的影响
        4.5.1 Ag质量分数不同的Ag/pg-C_3N_4表征分析
            4.5.1.1 XRD分析
            4.5.1.2 N_2吸附脱附等温曲线
        4.5.2 Ag质量分数不同的Ag/pg-C_3N_4光催化性能研究
    4.6 Ag沉积改性pg-C_3N_4机理分析
    4.7 本章小结
第五章 α-Fe_2O_3/pg-C_3N_4的制备及降解罗丹明B的研究
    5.1 引言
    5.2 α-Fe_2O_3/pg-C_3N_4的制备与光催化实验
    5.3 α-Fe_2O_3/pg-C_3N_4材料表征分析
        5.3.1 XRD分析
        5.3.2 N_2吸附脱附等温曲线
        5.3.3 形貌分析
    5.4 α-Fe_2O_3/pg-C_3N_4光催化性能研究
    5.5 α-Fe_2O_3质量分数不同对α-Fe_2O_3/pg-C_3N_4光催化性能的影响
        5.5.1 α-Fe_2O_3质量分数不同的α-Fe_2O_3/pg-C_3N_4表征分析
            5.5.1.1 XRD分析
            5.5.1.2 N_2吸附脱附等温曲线
        5.5.2 α-Fe_2O_3质量分数不同的α-Fe_2O_3/pg-C_3N_4光催化性能研究
    5.6 α-Fe_2O_3/pg-C_3N_4光催化机理分析
    5.7 本章小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]A Facile Synthesis of Hierarchically Porous TiO2 Microspheres with Carbonaceous Species for Visible-light Photocatalysis[J]. Weigang Liu,Yingming Xu,Wei Zhou,Xianfa Zhang,Xiaoli Cheng,Hui Zhao,Shan Gao,Lihua Huo.  Journal of Materials Science ＆ Technology. 2017(01)
[2]ZnO/mpg-C3N4复合光催化剂的制备及其可见光催化性能[J]. 王珂玮,常建立,任铁真,陈代梅.  石油学报(石油加工). 2014(02)
[3]g-C3N4光催化剂研究进展[J]. 田海锋,宋立民.  天津工业大学学报. 2012(06)

硕士论文
[1]g-C3N4/BiOBr复合光催化材料制备及性能研究[D]. 蔡奇风.浙江大学 2015
[2]载钴介孔石墨相氮化碳的制备及其可见光催化性能研究[D]. 陈晶妮.南京理工大学 2014



本文编号：3734300