类石墨相氮化碳的制备、改性及其在可见光催化分解水制氢中的催化作用

发布时间：2021-05-10 07:30

　　能源危机和环境污染并不是危言耸听,寻找可再生的清洁能源来防患于未然势在必行。燃烧时只产生水的氢气作为一种环保的可再生能源,已经被看待成能够取代传统化石能源,满足人们日益增长需求的新能源。利用半导体材料通过光催化技术分解水制氢来解决能源和环境问题是非常值得探寻的道路,该技术的核心是寻找具有高效光催化活性且环保的半导体催化剂。自从2009年王心晨课题组发现类石墨相氮化碳（g-C₃N₄）能在可见光下分解水产氢以来,这种新型非金属半导体瞬间吸引了无数科学家的眼球,也因此拉开了对g-C₃N₄研究的序幕。尽管g-C₃N₄具有较窄的禁带宽度、合适的价导带位置、良好的物理化学稳定性、制备方法简单等优点,但单纯的g-C₃N₄比表面积较小、可见光响应较弱以及光生载流子复合率高等缺点严重制约了其在可见光下分解水制氢的活性。基于以上g-C₃N₄的不足,本文利用异烟酸和柠檬酸铵作为前驱体作用于尿... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 半导体光催化概述
        1.1.1 前言
        1.1.2 半导体光催化剂
        1.1.3 半导体光催化剂工作原理
        1.1.4 半导体的能带结构
        1.1.5 半导体光催化剂的研究进展
    1.2 .类石墨相氮化碳光催化剂研究进展
        1.2.1 类石墨相氮化碳简介
        1.2.2 g-C_3N_4 的制备方法
        1.2.3 g-C_3N_4 光催化原理
        1.2.4 g-C_3N_4 的改性方法
    1.3 选题意义和研究内容
第二章 实验方法
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 表征方法
        2.3.1 热重差热联用分析仪(TG)
        2.3.2 X-射线衍射(XRD)
        2.3.3 红外光谱分析(FTIR)
        2.3.4 元素分析(EA)
        2.3.5 X-射线光电子能谱分析(XPS)
        2.3.6 扫描电镜(SEM)
        2.3.7 透射电镜(TEM)
        2.3.8 原子力显微镜(AFM)
        2.3.9 比表面积(BET)
        2.3.10 紫外-可见漫反射光谱分析(UV/Vis-DRS)
        2.3.11 荧光光谱分析(PL)
        2.3.12 电子自旋共振(EPR)
    2.4 光催化产氢活性评价
        2.4.1 光催化产氢设备
        2.4.2 光催化产氢实验方法
第三章 异烟酸调节氮化碳的氮含量及其光催化产氢性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 催化剂的制备
        3.2.2 催化剂的表征和测试
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
第四章 一步法合成CQDs掺杂的氮化碳用于高效光催化产氢
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 样品的制备
        4.2.2 样品的表征和测试
    4.3 结果与讨论
    4.4 本章小结
总结与展望
    总结
    展望
    本文创新点
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3178961