石墨相氮化碳的改性及其在光解水制氢中的应用

发布时间：2021-02-18 03:58

　　半导体光催化技术可利用太阳能直接将水分解获取氢气,为解决环境污染和能源短缺提供了一条有效途径。聚合物半导体石墨相氮化碳（g-C₃N₄）是一种新型的非金属功能性材料,因其独特的能带结构和光电特性,在光催化分解水制氢、降解污染物、化学合成、CO₂还原等光催化领域受到广泛关注。但是低比表面积和高光生电子-空穴复合率严重地限制了其实际应用。目前,对g-C₃N₄改性的方法主要有:半导体复合、元素掺杂、形貌调控和表面修饰等等。本论文的主要研究内容及结果如下:⑴2D/1D g-C₃N₄/CdS异质结的构筑及其光催化性能研究利用超声-沉积法制备一系列g-C₃N₄/CdS复合光催化剂,探究CdS复合量和不同制备方法对复合光催化剂活性的影响,同时对影响其光催化性能的因素和规律进行了探讨。研究结果表明,CdS纳米线的引入在g-C₃N₄表面形成了无机/有机异质结,显著提高... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 光催化技术
        1.2.1 光催化技术的发展
        1.2.2 半导体光催化剂的光催化过程和原理
3N₄光催化剂">    1.3 g-C₃N₄光催化剂
3N₄的结构">        1.3.1 g-C₃N₄的结构
3N₄的制备">        1.3.2 g-C₃N₄的制备
3N₄的改性">        1.3.3 g-C₃N₄的改性
3N₄的应用">        1.3.4 g-C₃N₄的应用
    1.4 选题意义和研究内容
        1.4.1 选题意义
        1.4.2 研究内容
3N₄/CdS异质结的构筑及其光催化性能研究">第2章 2D/1Dg-C₃N₄/CdS异质结的构筑及其光催化性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂与仪器
        2.2.2 催化剂的制备
        2.2.3 催化剂表征测试
        2.2.4 光催化性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 物相结构分析
        2.3.2 微观形貌分析
        2.3.3 紫外可见漫反射光谱分析
        2.3.4 稳态荧光光谱分析
    2.4 光催化性能评价
3N₄/CdS光催化产氢性能">        2.4.1 g-C₃N₄/CdS光催化产氢性能
3N₄/CdS光催化性能的影响">        2.4.2 制备方法对g-C₃N₄/CdS光催化性能的影响
3N₄/CdS复合材料光催化稳定性测试">        2.4.3 g-C₃N₄/CdS复合材料光催化稳定性测试
        2.4.4 CdS光腐蚀对复合催化剂性能的影响
3N₄/CdS复合材料的光催化产氢机制分析">        2.4.5 g-C₃N₄/CdS复合材料的光催化产氢机制分析
    2.5 本章小结
3N₄及其光催化性能研究">第3章 后热处理B/F共掺杂g-C₃N₄及其光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 催化剂的制备
        3.2.3 催化剂表征测试
        3.2.4 光催化性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 B/F掺杂剂的筛选
3N₄的结果与讨论">        3.3.2 以[Epin]BF4为掺杂源制备后热处理的B/F共掺杂C₃N₄的结果与讨论
    3.4 本章小结
3N₄及其光催化性能研究">第4章 活化原位B-F共掺杂g-C₃N₄及其光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂与仪器
        4.2.2 催化剂的制备
        4.2.3 催化剂表征测试
        4.2.4 光催化性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 物相结构分析
        4.3.2 微观形貌和元素分析
        4.3.3 比表面积分析
        4.3.4 组成元素的化学状态分析
        4.3.5 光学特性分析
        4.3.6 光催化性能评价
        4.3.7 影响光催化活性提高的基本因素分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间成果
致谢
详细摘要



本文编号：3039001