碳点修饰的半导体复合材料的制备及其光催化降解和产氢性能研究

发布时间：2021-07-08 14:24

　　环境污染与能源枯竭已经成为制约国家发展的两大主要问题。半导体光催化技术能利用光能转化为其他形式的能量,可直接催化水分解制备氢气或降解废水中的有机污染物,为解决以上两大难题提供了一种绿色、环保、低成本的有效途径。光催化技术中的核心关键是半导体光催化剂。然而,当前大多数单一半导体材料仍存在许多不足,如弱的光吸收、光生电子与空穴复合速率过快、比表面积低,具有较少的反应活性位点、成本高、毒性大且稳定性差等。因此,开发高效、稳定且成本低的可见光响应型半导体复合光催化剂是目前光催化领域的研究热点。碳点（Carbon dots,CDs）作为一种新兴的可大规模生产、低成本且无毒的纳米功能材料,目前已被应用于生物成像、荧光检测、太阳能电池、发光器件等领域,引起了研究者们的广泛关注。同时,CDs还具有光生电子转移性质、可促进光吸收、较好的热稳定性和化学稳定性。因此,可将其作为助催化剂来改善半导体材料的不足,以提高其光催化活性。目前,由于CDs在光催化方面的研究起步较晚,对于CDs与半导体材料进行复合、改性方面的报道相关研究较少。基于此,本论文主要利用CDs修饰半导体所形成的复合材料为研究对象,并对其光催化... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：138 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 光催化原理
    1.3 碳点材料
    1.4 碳点修饰半导体复合光催化剂的研究现状
    1.5 选题意义及研究内容
第二章 CDs/ZnIn_2S_4复合材料光催化降解甲基橙的性能研究
    2.1 引言
    2.2 CDs/ZnIn_2S_4复合材料的制备与表征
    2.3 CDs/ZnIn_2S_4复合材料的物相和微结构分析
    2.4 CDs/ZnIn_2S_4复合材料光催化降解甲基橙的性能研究
    2.5 CDs/ZnIn_2S_4复合材料光催化降解机理探究
    2.6 本章小结
第三章 CDs/Ag/AgBr复合材料光催化降解四环素的性能研究
    3.1 引言
    3.2 CDs/Ag/AgBr复合材料的制备与表征
    3.3 CDs/Ag/AgBr复合材料的物相和微结构分析
    3.4 CDs/Ag/AgBr复合材料光催化降解四环素性能研究
    3.5 CDs/Ag/AgBr复合材料光催化机理的探究
    3.6 本章小结
第四章 CDs/CoO复合材料光催化全解水的性能研究
    4.1 引言
    4.2 CDs/CoO复合材料的制备与表征
    4.3 CDs/CoO复合材料的物相和微结构分析
    4.4 CDs/CoO复合材料光催化全解水性能研究
    4.5 CDs/CoO复合材料光催化机理探究
    4.6 文章小结
第五章 N-CDs/CuBi_2O_4复合材料光催化水分解产氢的性能研究
    5.1 引言
    5.2 N-CDs/CBO复合材料的制备与表征
    5.3 N-CDs/CBO复合材料的物相和微结构分析
    5.4 N-CDs/CBO复合材料在可见光下分解水制氢性能研究
    5.5 N-CDs/CBO复合材料在可见光下催化分解水制氢机理分析
    5.6 本章小结
第六章 N-CDs/CdS复合材料近红外光催化水分解产氢的性能研究
    6.1 引言
    6.2 N-CDs/CdS复合材料的制备
    6.3 N-CDs/CdS复合材料的物相和微结构分析
    6.4 N-CDs/CdS复合材料光催化产氢性能研究
    6.5 N-CDs/CdS复合材料近红外光催化产氢机制探究
    6.6 本章小结
第七章 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 展望
致谢
参考文献
附录Ⅰ 攻读博士学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
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[4]工业制氢技术及经济性分析[J]. 张佩兰,郑黎.  山西化工. 2014(05)
[5]助催化剂负载提高ZnIn2S4光催化制氢性能[J]. 袁文辉,刘晓霞,刘晓晨,李莉.  功能材料. 2014(01)
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[7]高性能碳纤维的性能及其应用[J]. 张新元,何碧霞,李建利,张元.  棉纺织技术. 2011(04)
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[9]金属掺杂二氧化钛的研究进展[J]. 刘时铸.  广东化工. 2008(06)
[10]锐钛矿型TiO2/MnFe2O4核壳结构复合纳米颗粒的制备及其光催化特性[J]. 付乌有,杨海滨,刘冰冰,邹广田.  复合材料学报. 2007(03)



本文编号：3271742