胶体g-C 3 N 4 /MO x （M:Co,Ni,Fe）的制备及其可见光增强的催化产氢性能研究
发布时间：2021-10-01 05:56
氢能作为一种具有高热值的可持续再生能源,同时因其对环境具有零污染的特点,受到了科学界的广泛关注。然而对于如何把这种具有高密度能量的绿色新能源运用到实际应用中,目前主要通过两种发展途径,一种主要通过燃烧氢气直接获取热能;另一种则通过发展氢燃料电池进而获取电能。氢燃料电池作为目前社会发展中最有潜力的能源载体,因其具备了高转换率和高比功率等优点,进而成为了未来交通运输工具中不可忽视的新动力源。近年来,随着氢燃料电池技术的不断发展以及燃料电池商业化的时机不断成熟,氢燃料电池技术受到越来越多的重视。因此,如何把氢能以安全高效的方式储存和释放已成为亟待解决的问题。本论文通过水热合成法制备了具有可见光响应的g-C3N4,g-C3NVCo3O4,g-C3N4/NiO以及g-C3N4/Fe203胶体催化剂用于可见光-增强催化NaBH4水解产氢。采用XRD、TEM、XPS、SEM和EDS等表征手段,分析了样品的形貌结构和组成,证明了 g-C3N4,g-C3N4/Co304,g-C3N4/NiO以及g-C3N4/Fe203胶体催化剂的成功制备。其次,通过催化NaBH4水解产氢测试了催化剂的催化性能,结果表明...
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
g-C3N4胶体催化剂的丁达尔效应图
而非液体和颗粒的混合液。图 3.1 g-C3N4胶体催化剂的丁达尔效应图3.2 多孔态及胶态 g-C3N4催化剂的成分及结构表征分析3.2.1 多孔态及胶态 g-C3N4催化剂的 XRD 表征及分析图 3.2 为所制备的多孔态及胶态 g-C3N4催化剂的 XRD 图谱。由图 3.2 可见，多孔态及胶态 g-C3N4所标注的 XRD 曲线都具有两个特征峰，其中 13.2°位置的特征峰表示g-C3N4所特有的三-三-嗪面结构内的三角氮键的联动，而 27.5°位置检测出的特征峰主要表示 g-C3N4物质结构中共轭芳香环的堆积[29]。通过对比，可以得出，多孔态 g-C3N4催化剂在经过水热反应变成 g-C3N4胶态催化剂时，催化剂的化学组成成分并没有发生变化。其次，结合图 3.2 g-C3N4胶态催化剂的丁达尔效应图，进而说明所制备的催化剂为 g-C3N4胶体催化剂。
图 3.2 多孔态和胶态 g-C3N4催化剂的 XRD 图谱态及胶态 g-C3N4催化剂的 TEM 表征及分析 为多孔态及胶态 g-C3N4催化剂的微观形貌图及胶态催化剂的粒3 (a) 为多孔态 g-C3N4催化剂的 TEM 图，可以看出在 g-C3N4片孔洞，说明多孔态 g-C3N4催化剂的成功制备。图 (b) 为胶态状，由图可知，多孔状的 g-C3N4催化剂经过超声和水热反应，形成胶体催化剂。 图 (c) 为 g-C3N4胶体催化剂的粒径分布图，通过 g-C3N4纳米片层的平均尺寸为 19.3 nm，说明 g-C3N4胶体催化图 3.1 中 g-C3N4胶体催化剂的丁达尔效应相互验证。(a)
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型能源载体—储氢材料研究进展[J]. 唐文静,傅和青,黄洪,陈焕钦. 化工新型材料. 2006(10)
[2]结构与表面特性对碳纳米管储氢性能的影响[J]. 李雪松,朱宏伟,慈立杰,徐才录,毛宗强,魏秉庆,梁吉,吴德海. 科学通报. 2001(09)
硕士论文
[1]α-Fe2O3复合材料的制备及其光催化性能的研究[D]. 许连池.合肥工业大学 2017
[2]三氧化二铁及其复合物的合成与应用研究[D]. 王莹.扬州大学 2012
本文编号：3417277
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
g-C3N4胶体催化剂的丁达尔效应图
而非液体和颗粒的混合液。图 3.1 g-C3N4胶体催化剂的丁达尔效应图3.2 多孔态及胶态 g-C3N4催化剂的成分及结构表征分析3.2.1 多孔态及胶态 g-C3N4催化剂的 XRD 表征及分析图 3.2 为所制备的多孔态及胶态 g-C3N4催化剂的 XRD 图谱。由图 3.2 可见，多孔态及胶态 g-C3N4所标注的 XRD 曲线都具有两个特征峰，其中 13.2°位置的特征峰表示g-C3N4所特有的三-三-嗪面结构内的三角氮键的联动，而 27.5°位置检测出的特征峰主要表示 g-C3N4物质结构中共轭芳香环的堆积[29]。通过对比，可以得出，多孔态 g-C3N4催化剂在经过水热反应变成 g-C3N4胶态催化剂时，催化剂的化学组成成分并没有发生变化。其次，结合图 3.2 g-C3N4胶态催化剂的丁达尔效应图，进而说明所制备的催化剂为 g-C3N4胶体催化剂。
图 3.2 多孔态和胶态 g-C3N4催化剂的 XRD 图谱态及胶态 g-C3N4催化剂的 TEM 表征及分析 为多孔态及胶态 g-C3N4催化剂的微观形貌图及胶态催化剂的粒3 (a) 为多孔态 g-C3N4催化剂的 TEM 图，可以看出在 g-C3N4片孔洞，说明多孔态 g-C3N4催化剂的成功制备。图 (b) 为胶态状，由图可知，多孔状的 g-C3N4催化剂经过超声和水热反应，形成胶体催化剂。 图 (c) 为 g-C3N4胶体催化剂的粒径分布图，通过 g-C3N4纳米片层的平均尺寸为 19.3 nm，说明 g-C3N4胶体催化图 3.1 中 g-C3N4胶体催化剂的丁达尔效应相互验证。(a)
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型能源载体—储氢材料研究进展[J]. 唐文静,傅和青,黄洪,陈焕钦. 化工新型材料. 2006(10)
[2]结构与表面特性对碳纳米管储氢性能的影响[J]. 李雪松,朱宏伟,慈立杰,徐才录,毛宗强,魏秉庆,梁吉,吴德海. 科学通报. 2001(09)
硕士论文
[1]α-Fe2O3复合材料的制备及其光催化性能的研究[D]. 许连池.合肥工业大学 2017
[2]三氧化二铁及其复合物的合成与应用研究[D]. 王莹.扬州大学 2012
本文编号：3417277
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