g-C 3 N 4 /TiO 2 复合光催化剂的制备与光催化性质研究

发布时间：2021-08-24 18:15

　　随着工业化的发展,人们对能源的需求越来越大,随之带来的是化石能源的过度开采和环境的日益污染。人们急需发展新型能源来满足未来的发展需求。氢气作为一种成熟的新能源载体,有着燃烧热值高、无毒、无污染等优点,一直以来受到人们的广泛推崇。目前氢气的生产方式主要是化石燃料催化转化制氢、电解水制氢等,但这仍然会造成化石燃料极大的浪费。由于生产过程只需要水作为原料,光催化产氢技术被认为是生成氢气最清洁的方法。同时,光催化技术还在有机染料降解方面有着潜在的应用价值。因此,光催化技术一直引起人们极大的研究兴趣。在此,采用简单的水热方法,利用g-C₃N₄和TiO₂的能带差别,通过改变反应条件,选择不同反应原料、改变反应物的摩尔比、调控反应形貌等,制备出不同的Z机制g-C₃N₄/TiO₂复合光催化剂。通过结合分步煅烧法,得到的管状氮化碳,制备了Z机制管状g-C₃N₄/Ti O₂复合光催化剂;通过利用质子化得到氮化碳... 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

g-C3N4/TiO220%纳米管的SEM(a-b).Fig.3-3SEMimagesofg-C3N4/TiO220%nanotubes(a-b).

g-C3N4/TiO2复合光催化剂的制备与光催化性质研究20图3-4g-C3N4/TiO220%纳米管的HRTEM图像.Fig.3-4HRTEMimagesofg-C3N4/TiO220%nanotubes.为了进一步研究g-C3N4/TiO2的形貌、尺寸和微观结构，对产物进行了SEM和HRTEM表征。如图3-3(a-b)所示，采用分步煅烧法制备的氮化碳具有管状结构。管状结构的直径为60nm左右，与块体g-C3N4相比该纳米管有着均匀的薄壁和暴露更多的活性面积，可以增大与反应物之间的相互作用，提供了更多的活性位点，一维中空结构，为电子转移提供了通道，增强了电子空穴的分离效果[67]。为了进一步了解g-C3N4/TiO2样品的内部结构，进行了透射电镜(HRTEM)测试，结果如图3-4所示，锐钛矿和金红石的晶格条纹d间距分别为0.35nm和0.32nm，这与XRD结果相一致，充分证明了管状混晶g-C3N4/TiO2异质结的存在[68,69]。3.3.4复合光催化剂的XPS分析图3-5g-C3N4/TiO220%的XPS分析O1s(a)，Ti2p(b)，g-C3N4/TiO220%和g-C3N4的XPS分析N1s(c)，C1s(d).Fig.3-5XPSspectraofg-C3N4/TiO220%O1s(a),Ti2p(b),XPSspectraofg-C3N4/TiO220%andg-C3N4/TiO2N1s(c),C1s(d).

g-C3N4/TiO220%的XPS分析O1s(a)，Ti2p(b)，g-C3N4/TiO220%和g-C3N4的XPS分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨相氮化碳量子点的制备及应用的研究进展[J]. 王庆,陈宇飞,李萍,程健.  化学通报. 2020(03)



本文编号：3360481