碳纳米管/氮化碳复合光催化剂的制备及其应用

发布时间：2023-04-08 22:13

　　本文以三聚氰胺、尿素等前驱物为前驱体,采用高温缩聚法,氮气保护下,在管式炉中以5^oC/min的升温速率550 ^oC条件下恒温4小时,最终经干燥、研磨后过筛备用;以表面修饰后的碳纳米管为助催化剂,采用加热回流法,通过搅拌、超声、干燥等过程制备了不同反应时间、不同碳纳米管含量的g-C₃N₄/CNTs复合光催化剂,并以罗丹明B为模拟污染物,分别评价复合光催化剂的光催化活性,同时考察了CNTs的加入量对催化剂光降解效率的影响,以确定最佳工艺参数。论文的主要研究内容及主要成果如下:(1)以多壁碳纳米管为原料,通过盐酸、氢氧化钠及浓硝酸等来对碳纳米管进行纯化,然后利用表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(K30)对纯化后的碳纳米管进行再修饰。XRD结果表明,酸化处理后多壁碳纳米管的衍射角为:2θ=26.00^o(d=0.343nm),2θ=43,65^o(d=0.206nm)。与纯多壁碳纳米管相比,其峰值变化不大,但在2θ=26.00^o处峰形变窄,这表明酸化使多...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 氮化碳的简介
    1.2 碳纳米管的简介
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 碳纳米管/半导体复合材料的光催化研究现状
        1.3.2 氮化碳/半导体复合材料的光催化研究现状
    1.4 本文主要研究内容与工作
2 功能化碳纳米管的制备及表面修饰
    2.1 实验方法
        2.1.1 主要原料及试剂
        2.1.2 功能化碳纳米管的制备及表面修饰
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 红外表征
        2.2.2 X射线衍射表征
        2.2.3 热重分析
    2.3 本章小结
3 CNTs/g-C₃N₄(纳米片)的制备及其表征
    3.1 实验方法
        3.1.1 实验原料
        3.1.2 实验仪器
        3.1.3 碳化氮的制备
        3.1.4 g-C₃N₄/CNTs复合材料的制备
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 元素分析
        3.2.2 红外光谱分析
        3.2.3 X射线衍射表征
        3.2.4 拉曼光谱分析
        3.2.5 紫外-可见漫反射光谱分析
        3.2.6 场发射扫描电镜分析
    3.3 本章小结
4 CNTs/g-C₃N₄(纳米棒)的制备及其表征
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验原料及仪器
        4.1.2 样品的制备
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 元素分析
        4.2.2 傅立叶红外光谱分析
        4.2.3 X射线衍射分析
    4.3 本章小结
5 碳化氮基复合材料光催化活性的实验
    5.1 实验部分
        5.1.1 催化剂光催化性能的测试
        5.1.2 催化剂循环适用性的测试
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 g-C₃N₄/CNTs,g-C₃N₄光催化剂的光催化活性的评价
        5.2.2 g-C₃N₄/CNTs-0.03光催化剂的重复利用性分析
    5.3 可能的光催化机理
    5.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及研究成果



本文编号：3786566