基于LDHs复合光催化剂的制备及其光催化还原CO 2 的性能研究

发布时间：2024-03-30 15:57

　　随着经济的迅速发展,生态环境问题和能源危机日益加剧。其中,大气中二氧化碳(CO₂)的大量排放所引起的全球变暖现象也越来越严重。因此,解决上述问题是当前科学界的一项重要任务。目前,利用清洁而丰富的太阳能模拟自然光的光催化技术引起了广泛关注。近年来,层状双金属氢氧化物(LDHs)材料作为一种低成本、易得的粘土,因其层状结构、高孔隙率和易合成等物理化学性质,在光催化CO₂还原领域展现出良好的应用前景。尽管如此,由于易团聚、电子迁移率较慢和回收性差等缺陷限制常规LDHs的有效释放。为解决上述问题,本论文向LDHs中引入磁性材料制备了Fe₃O₄/Mg-AlLDH复合光催化剂,在提高分离效率同时还提高回收率;另一方面,制备了生物质碳量子点改性的Co-AlLDH复合光催化剂(B-CQDs/Co-AlLDH)以解决分散性差及活性不高等问题,并通过一系列表征方法对其反应机理进行探究。论文研究的具体内容如下:(1)通过共沉淀法制备了二维超薄Fe₃O₄/Mg-AlLDH复合光催...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 CO₂概述
        1.2.1 CO₂分子及结构性质
        1.2.2 国内外CO₂排放现状
        1.2.3 CO₂减排与资源化利用
    1.3 光催化技术
        1.3.1 光催化技术的基本概念及发展历程
        1.3.2 光催化还原CO₂的基本原理
        1.3.3 光催化还原CO₂的研究进展
    1.4 层状双金属氢氧化物半导体材料
        1.4.1 LDHs半导体材料概述
        1.4.2 LDHs改性方法
        1.4.3 LDHs在光催化领域的应用
    1.5 课题的研究目的,研究意义及研究内容
        1.5.1 课题的研究目的及意义
        1.5.2 课题的主要研究内容
第二章 实验和材料表征
    2.1 实验试剂和仪器设备
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 光催化还原CO₂活性测试
    2.3 材料的表征
        2.3.1 X射线衍射(XRD)
        2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)
        2.3.3 透射电子显微镜(TEM)
        2.3.4 原子力显微镜(AFM)
        2.3.5 傅里叶红外光谱分析仪(FT-IR)
        2.3.6 紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)
        2.3.7 比表面积分析仪(BET)
        2.3.8 荧光光谱仪(PL)
        2.3.9 电化学分析
第三章 Fe₃O₄/Mg-AlLDH复合光催化剂的制备及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 光催化剂的制备
        3.2.1 Mg-AlLDH的制备
        3.2.2 Fe₃O₄/Mg-AlLDH的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 光催化剂材料的表征
        3.3.2 光催化性能测试
        3.3.3 光催化机理研究
    3.4 本章小结
第四章 生物质C-QDs改性的花球状Co-AlLDH复合光催化剂的制备及其性能研究.
    4.1 引言
    4.2 光催化剂的制备
        4.2.1 B-CQDs的制备
        4.2.2 C-QDs/Co-AlLDH的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 光催化剂材料的表征
        4.3.2 光催化性能测试
        4.3.3 光催化还原CO₂机理研究
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3942589