MXene和CdIn 2 S 4 基复合光催化剂的制备及催化有机合成的研究
发布时间：2021-11-10 14:42
光催化选择性氧化芳香醇到芳香醛一直为光催化研究的热点,过渡金属磷化镍具有制氢活性高以及长期稳定性等优点,因此被认为是一种非常好的析氢催化剂,因此我们合成了一种双功能催化剂,其在可见光下,可以同时实现苯甲醇到苯甲醛并产氢,首先我们探索了CdIn2S4单体的最佳合成温度,然后采用研磨后溶剂热的方法合成5-20nm的Ni2P纳米颗粒。采用二次溶剂热合成Ni2P/CdIn2S4复合光催化剂,根据实验结果可知其最佳负载量为5%Ni2P/CdIn2S4。以5%Ni2P/CdIn2S4为光催化剂在4小时可见光光照射下,H2和苯甲醛的收率分别为592.4μmol/h和639.1μmol/h是纯CdIn2S4（59.0μmol/h H2和72.72μmol/...
【文章来源】：淮北师范大学安徽省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
光催化原理图
第一章MXene和CdIn2S4基复合光催化剂的制备及催化有机合成的研究31.3光催化应用40年来，光催化已经融入我们生活的方方面面，它取之于大自然用于大自然并造福人类，成为21世纪最受欢迎的热点问题，今年新型肺炎在全球灾难性爆发，无论什么原因导致的但或多或少都有人类的参与。近年来海洋里被大量垃圾污染，河水里的食物链不断被破环，珍稀物种的不断消失等大多都是污染导致的。因此解决当下环境污染而不会造成二次污染，提升空气质量，保护生态环境。不可再生能源的大量枯竭和生态污染使各国对人与自然的和谐发展的意识不断提高，人们更加关注替代能源、生态友好型能源和可再生能源，因此光能就是未来主要的能源，它取之于自然而造福人类，不会造成二次污染，属于可再生能源，因此光催化剂的发展势不可挡，光催化剂的应用也会越来越多。（1）水净化，目前因农药，垃圾，废水等污染的水源日趋严重，因其毒性大，色泽深已经破环了生态平衡，光催化技术在水净化上有独特的优势，可以在光照的条件下，降解有机污染物以及部分无机污染物为水和CO2净化水体，保护环境。（2）空气净化，尾气排放，甲醛，化石燃料的燃烧等严重污染了空气质量，病毒也主要依靠空气传播，而光催化材料可吸收特定的太阳波长，产生自由基，分解有害气体同时杀菌消毒，净化空气，保护自然。（3）沙菌抗菌，光催化产生的活性超氧离子经研究可以穿过细菌的细胞壁，进入菌体，从而有效地消灭病毒。光催化剂还用于其他各个领域，如图所示，因此光催化剂值得我们研究应用。图2光催化应用
第二章Ni2P/CdIn2S4光催化剂有效利用光生电子和空穴进行光催化氧化苯甲醇到苯甲醛并还原氢气22图4.单体Ni2P（a）和单体CdIn2S4（b）的SEM图像；单体Ni2P（c）单体CdIn2S4（d）和5%Ni2P/CdIn2S4（e）的TEM图像；5%Ni2P/CdIn2S4（f，g）的HR-TEM图像，5%Ni2P/CdIn2S4的Mapping:Survey(h),Cd(i),In(j),S(k),P(l),Ni(m)Fig.4.TheSEMpatternsofpureNi2Psample(a)andpureCdIn2S4sample(b);TEMimagesofpureNi2P(c)pureCdIn2S4(d)and5%Ni2P/CdIn2S4(e);HR-TEMimagesof5%Ni2P/CdIn2S4(f,g)andMappingof5%Ni2P/CdIn2S4Survey(h),Cd(i),In(j),S(k),P(l),Ni(m)2.3.1.5BET分析我们通过氮气吸附-脱附等温线以及孔径分布曲线来评估样品的属性,如图5所示CdIn2S4，Ni2P和5%Ni2P/CdIn2S4光催化剂的比表面积分别为144.431m2/g，11.50m2/g和100.765m2/g，复合光催化剂5%Ni2P/CdIn2S4的比表面积之所以骤减是由于二次溶剂热堆积和烧结导致的；从图5小图中的孔径分布曲线（1-150nm）我们可以看出合成的CdIn2S4光催化剂具有很宽的孔径布局，CdIn2S4，Ni2P和5%Ni2P/CdIn2S4光催化剂的孔体积分别是1.349,2.952,and3.820cm3g-1，复合光催化剂的孔体积变大更有利于反应物及产物的高效转化。
本文编号：3487459
【文章来源】：淮北师范大学安徽省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
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光催化原理图
第一章MXene和CdIn2S4基复合光催化剂的制备及催化有机合成的研究31.3光催化应用40年来，光催化已经融入我们生活的方方面面，它取之于大自然用于大自然并造福人类，成为21世纪最受欢迎的热点问题，今年新型肺炎在全球灾难性爆发，无论什么原因导致的但或多或少都有人类的参与。近年来海洋里被大量垃圾污染，河水里的食物链不断被破环，珍稀物种的不断消失等大多都是污染导致的。因此解决当下环境污染而不会造成二次污染，提升空气质量，保护生态环境。不可再生能源的大量枯竭和生态污染使各国对人与自然的和谐发展的意识不断提高，人们更加关注替代能源、生态友好型能源和可再生能源，因此光能就是未来主要的能源，它取之于自然而造福人类，不会造成二次污染，属于可再生能源，因此光催化剂的发展势不可挡，光催化剂的应用也会越来越多。（1）水净化，目前因农药，垃圾，废水等污染的水源日趋严重，因其毒性大，色泽深已经破环了生态平衡，光催化技术在水净化上有独特的优势，可以在光照的条件下，降解有机污染物以及部分无机污染物为水和CO2净化水体，保护环境。（2）空气净化，尾气排放，甲醛，化石燃料的燃烧等严重污染了空气质量，病毒也主要依靠空气传播，而光催化材料可吸收特定的太阳波长，产生自由基，分解有害气体同时杀菌消毒，净化空气，保护自然。（3）沙菌抗菌，光催化产生的活性超氧离子经研究可以穿过细菌的细胞壁，进入菌体，从而有效地消灭病毒。光催化剂还用于其他各个领域，如图所示，因此光催化剂值得我们研究应用。图2光催化应用
第二章Ni2P/CdIn2S4光催化剂有效利用光生电子和空穴进行光催化氧化苯甲醇到苯甲醛并还原氢气22图4.单体Ni2P（a）和单体CdIn2S4（b）的SEM图像；单体Ni2P（c）单体CdIn2S4（d）和5%Ni2P/CdIn2S4（e）的TEM图像；5%Ni2P/CdIn2S4（f，g）的HR-TEM图像，5%Ni2P/CdIn2S4的Mapping:Survey(h),Cd(i),In(j),S(k),P(l),Ni(m)Fig.4.TheSEMpatternsofpureNi2Psample(a)andpureCdIn2S4sample(b);TEMimagesofpureNi2P(c)pureCdIn2S4(d)and5%Ni2P/CdIn2S4(e);HR-TEMimagesof5%Ni2P/CdIn2S4(f,g)andMappingof5%Ni2P/CdIn2S4Survey(h),Cd(i),In(j),S(k),P(l),Ni(m)2.3.1.5BET分析我们通过氮气吸附-脱附等温线以及孔径分布曲线来评估样品的属性,如图5所示CdIn2S4，Ni2P和5%Ni2P/CdIn2S4光催化剂的比表面积分别为144.431m2/g，11.50m2/g和100.765m2/g，复合光催化剂5%Ni2P/CdIn2S4的比表面积之所以骤减是由于二次溶剂热堆积和烧结导致的；从图5小图中的孔径分布曲线（1-150nm）我们可以看出合成的CdIn2S4光催化剂具有很宽的孔径布局，CdIn2S4，Ni2P和5%Ni2P/CdIn2S4光催化剂的孔体积分别是1.349,2.952,and3.820cm3g-1，复合光催化剂的孔体积变大更有利于反应物及产物的高效转化。
本文编号：3487459
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