g-C 3 N 4 基Z型光催化剂的制备及其光催化产氢性能的研究

发布时间：2021-09-28 08:11

　　在可再生能源研究领域中,半导体光催化技术可以获得取之不竭,用之不尽的清洁太阳能,在能源和环境应用方面具有很大的潜力,从而引起了不同学科研究者的关注。到目前为止,太阳能直接转换为能源燃料和化学能已被视为解决未来能源和环境危机的绿色可行性方案。g-C3N4作为一种引人注目的共轭聚合物材料,其拥有独特的电子结构、较高的物理化学稳定性、合适的带隙大小（².7 eV）、可见光响应、无毒性、低成本等优点,在太阳能转换和环境治理领域引起了学术界的广泛关注。同时g-C3N4具有Frenkel激子结合能较高和光生电子空穴不易分离的缺点。因此,为了进一步提高g-C3N4基光催化剂的催化性能,本论文以降低光生电子-空穴对的复合率和增强光吸收两方面入手,构筑了 g-C3N4基Z型光催化剂并对其光催化裂解水产氢性能进行了研究。本论文着重探讨了能带调控、界面电子传输和Ag的表面等离子共振效应对催化剂电子结构和光催化性能的作用机制。本论文的主要研究内容如下:第一章,我们主要介绍了 Z型光催化体系的基本原理、发展历程、现阶段的问题,概述了 g-C3N4的结构、光学性质以及构筑g-C3N4基复合光... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２?Ｚ机制基本原理不意图??

图２．１?（ａ）不同Ａｇ掺杂浓度ＡＣＮ的ＸＰＳ价带谱；（ｂ－ｆ）不同Ａｇ掺杂浓度ＡＣＮ的紫外可见??漫反射光谱。??如图２．２?（ａ－ｃ）所示，通过紫外可见漫反射、莫特肖特基曲线和ＸＰＳ价带测??试，调控了?Ｐ掺杂ｇ－Ｃ３Ｎ４（ＰＣＮ）的价带导带位置。首先，通过紫外可见漫反射我??们得出不同掺杂量的ＰＣＮ的带隙基本没有发生改变，大约在２．５６ｅＶ，证明了随??着Ｐ掺杂浓度的增大，带隙值不变。其次，通过莫特肖特基曲线，得出了掺杂量??分别为６％、８％、１０％的ＰＣＮ的导带位置更负［４８，４９］。随后，通过ＸＰＳ价带测??试，确定了掺杂量分别为６％、８％、１０％的ＰＣＮ的价带分别是２．０８?ｅＶ、１．１２?ｅＶ、??２４??

肖特基曲线；（ｃ）不同Ｐ掺杂浓度ＰＣＮ的ＸＰＳ价带谱。??２．３．２?ＰＣＮ／ＡＣＮ同质直接Ｚ型光催化剂的形貌和结构??图２．３⑷是ＣＮＤ，?ＰＣＮ，?ＡＣＮ和ＰＣＮ／ＡＣＮ的ＸＲＤ图谱，ＸＲＤ图谱显示??纯相ＣＮＤ在１３．０°和２７．５°处出现两个衍射峰。分别对应（１００）和（００２）两个面??（ＪＣＰＤＳ０８７－１５２６Ｍ１００）面对应的１３．０°衍射峰代表面内结构的伸缩振动，计算得??出距离为０．６７５?ｎｍ，对应于氮化物空隙中孔与孔之间的距离。（００２）面对应于２７．６°??的衍射峰，是由于ＣＮ共轭芳环单元的层间振动引起的，计算出层间距为０．３２４??ｎｍ。图２．３?（ｂ）表明

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于掺Zn氮化碳和BiVO4构建Z型光催化系统实现完全分解水（英文）[J]. 秦臻,房文健,刘军营,韦之栋,江治,上官文峰.  催化学报. 2018(03)
[2]可溶性污染物在非饱和成层土中的迁移规律研究[J]. 李华伟,白冰,王梦恕,于涛.  土木工程学报. 2015(S1)



本文编号：3411549