离子热合成杂原子修饰氮化碳及其光解水性能研究

发布时间：2022-01-24 05:50

　　随着社会发展,能源短缺严重限制了经济社会的可持续发展,因此大力开发可再生清洁能源迫在眉睫。半导体光催化技术可以利用太阳能光解水制取氢气,将低密度的太阳能转化为高密度的化学能,成为解决能源问题的有效途径之一。非金属石墨相氮化碳（g-C₃N₄）半导体因其独特的光电特性、合适的禁带宽度以及优异的化学稳定性等特点,被广泛应用于光催化领域,在光解水制氢能方向具有重要的科学研究价值。但是其较低的比表面积和较高的载流子复合率严重地限制了其光催化活性。通过对g-C₃N₄进行元素掺杂、形貌调控和微结构优化等,可以优化其分子和电子结构,提升对太阳能的利用率,从而提高光催化效率。本论文以g-C₃N₄为研究对象,结合离子液原位非金属掺杂和熔盐离子热后处理方法,优化其化学组成和微观聚合结构,以提高材料的光催化性能。围绕这两种改性方法,本论文的主要研究内容及成果如下:（1）离子液原位非金属元素掺杂:碘化离子液为掺杂源,对g-C₃N₄进行C/... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 光催化技术
        1.2.1 光催化技术的发展
        1.2.2 半导体光催化剂的光催化过程和原理
    1.3 g-C_3N_4光催化剂
        1.3.1 g-C_3N_4的结构
        1.3.2 g-C_3N_4的制备
        1.3.3 g-C_3N_4的改性
        1.3.4 g-C_3N_4的应用
    1.4 选题意义和研究内容
        1.4.1 选题意义
        1.4.2 研究内容
第2章 C-I共掺杂多孔g-C_3N_4光催化分解水制氢
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂与仪器
        2.2.2 催化剂的制备
        2.2.3 催化剂表征测试
        2.2.4 光催化性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 形态学与结构特征
        2.3.2 光催化产氢测试
        2.3.3 样品的吸光性和电子性能
        2.3.4 增强活性的主要因素
    2.4 本章小结
第3章 离子热后热处理C/I共掺杂氮化碳及其光解水性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 催化剂的制备
        3.2.3 催化剂表征测试
        3.2.4 光催化性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 结构分析
        3.3.2 催化剂的光学和电化学性能
        3.3.3 催化剂的光催化产氢活性
    3.4 本章小结
第四章 惰性氛围熔盐离子热处理C/I掺杂氮化碳及其光解水制氢研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂与仪器
        4.2.2 催化剂的制备
        4.2.3 催化剂表征测试
        4.2.4 光催化性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 形态学与结构特征
        4.3.2 光催化产氢分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]热聚合硫氰酸铵制备多孔g-C3N4纳米片及其可见光催化分解水制氢性能（英文）[J]. 崔言娟,王愉雄,王浩,曹福,陈芳艳.  催化学报. 2016(11)
[2]离子热法合成分子筛的研究进展[J]. 王亚松,徐云鹏,田志坚,林励吾.  催化学报. 2012(01)
[3]离子热合成研究进展[J]. 吴庆银,何芷琪,吴雪霏.  渤海大学学报(自然科学版). 2010(04)
[4]离子液体的性质及其应用[J]. 周雅文,邓宇,尚海萍,韩德新.  杭州化工. 2009(03)
[5]环境污染物的光催化降解:活性物种与反应机理[J]. 许宜铭.  化学进展. 2009(Z1)
[6]经济全球化背景下中国环境问题及应对策略[J]. 高彩玲,赵英明,黄正文,张斌.  环境科学与管理. 2007(02)

博士论文
[1]氧化银—氧化锌复合物和改性的类石墨氮化碳的光催化性能研究[D]. 伍明.吉林大学 2015



本文编号：3605984