g-C 3 N 4 基半导体异质结的制备及其可见光析氢性能研究
发布时间：2023-05-10 18:12
随着全球社会和经济的迅猛发展,化石能源快速消耗给环境造成了严重的污染。经研究发现,半导体光催化技术能实现低密度太阳能向高密度化学能的转化,被认为是目前最有前途,且能从根源上解决能源短缺和环境污染问题的最佳手段。光催化剂自身对光子的捕获能力决定着其在光催化反应中对太阳能的转化效率。基于此,寻求新型的具有合适结构的半导体材料将成为光催化研究领域的长期目标和挑战。石墨相氮化碳(g-C3N4)因其独特的电子能带结构、特殊的光学性质、优异的物理化学稳定性,以及合成方式简易、成本低和绿色无污染等特点,受到了许多科研人员的青睐。自从发现g-C3N4可应用到光催化析氢之后,人们对g-C3N4性质的研究和改性方法逐渐深入。但g-C3N4自身对可见光的响应较低、导电性较差、光生电子和空穴易复合等缺陷仍是阻碍其在光催化领域发展的主要问题。针对这些问题,在众多的改性方法中,本文以g-C3N4为...
【文章页数】：88 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 半导体光催化技术的概述
1.2.1 半导体光催化的发展史
1.2.2 半导体光催化技术的基本原理
1.2.3 半导体光催化技术的主要应用领域
1.2.4 光催化活性的影响因素
1.3 半导体光催化制氢
1.3.1 半导体光催化制氢原理
1.3.2 半导体光催化制氢反应
1.4 g-C3N4的概述
1.4.1 g-C3N4的结构性质
1.4.2 g-C3N4的合成方法
1.4.3 g-C3N4的改性方法
1.5 本文主要研究思路、内容和创新点
1.5.1 研究思路
1.5.2 主要内容
1.5.3 论文创新点
第2章 实验试剂、设备和表征方法
2.1 实验试剂
2.2 仪器设备
2.3 表征方法
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)和热场发射扫描电子显微镜(FESEM)
2.3.2 透射电子显微镜(TEM)
2.3.3 X射线衍射(XRD)
2.3.4 傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)
2.3.5 比表面积(BET)和孔径分布(BJH)
2.3.6 X射线光电子能谱(XPS)和紫外光电子能谱(UPS)
2.3.7 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)
2.3.8 光致发光光谱(PL)
2.4 光电化学表征
2.5 光催化分解水制氢
第3章 Z-型Ag3PO4/g-C3N4 异质结光催化剂的制备及其可见光析氢性能研究
3.1 引言
3.2 Ag3PO4/g-C3N4 复合光催化剂的制备
3.3 Ag3PO4/g-C3N4 复合光催化剂的微观形貌和晶体结构
3.4 Ag3PO4/g-C3N4 复合光催化剂的化学成分
3.5 Ag3PO4/g-C3N4 复合光催化剂的光电性能
3.6 Ag3PO4/g-C3N4 复合光催化剂的析氢性能
3.7 Ag3PO4/g-C3N4 复合光催化剂的光催化反应机制
3.8 本章小结
第4章 BiPO4/S-g-C3N4 异质结复合光催化剂的制备及其可见光析氢性能研究
4.1 引言
4.2 BiPO4/S-CN复合材料的合成
4.3 BiPO4/S-CN复合材料的微观形貌和晶体结构
4.4 BiPO4/S-CN复合材料的化学成分
4.5 BiPO4/S-CN复合材料的光电性能
4.6 BiPO4/S-CN复合材料的光催化析氢性能
4.7 BiPO4/S-CN复合材料的光催化反应机制
4.8 本章小结
第5章 C60/g-C3N4纳米异质结光催化剂的制备及其可见光析氢性能研究
5.1 引言
5.2 C60/g-C3N4复合材料的合成
5.3 C60/g-C3N4复合材料的微观形貌和晶体结构
5.4 C60/g-C3N4复合材料的化学成分分析
5.5 C60/g-C3N4复合材料的光电性能分析
5.6 C60/g-C3N4复合材料的光催化析氢性能
5.7 C60/g-C3N4复合材料的理论模拟计算
5.8 C60/g-C3N4复合材料的光催化反应机制
5.9 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
硕士期间论文成果
本文编号：3813256
【文章页数】：88 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 半导体光催化技术的概述
1.2.1 半导体光催化的发展史
1.2.2 半导体光催化技术的基本原理
1.2.3 半导体光催化技术的主要应用领域
1.2.4 光催化活性的影响因素
1.3 半导体光催化制氢
1.3.1 半导体光催化制氢原理
1.3.2 半导体光催化制氢反应
1.4 g-C3N4的概述
1.4.1 g-C3N4的结构性质
1.4.2 g-C3N4的合成方法
1.4.3 g-C3N4的改性方法
1.5 本文主要研究思路、内容和创新点
1.5.1 研究思路
1.5.2 主要内容
1.5.3 论文创新点
第2章 实验试剂、设备和表征方法
2.1 实验试剂
2.2 仪器设备
2.3 表征方法
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)和热场发射扫描电子显微镜(FESEM)
2.3.2 透射电子显微镜(TEM)
2.3.3 X射线衍射(XRD)
2.3.4 傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)
2.3.5 比表面积(BET)和孔径分布(BJH)
2.3.6 X射线光电子能谱(XPS)和紫外光电子能谱(UPS)
2.3.7 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)
2.3.8 光致发光光谱(PL)
2.4 光电化学表征
2.5 光催化分解水制氢
第3章 Z-型Ag3PO4/g-C3N4 异质结光催化剂的制备及其可见光析氢性能研究
3.1 引言
3.2 Ag3PO4/g-C3N4 复合光催化剂的制备
3.3 Ag3PO4/g-C3N4 复合光催化剂的微观形貌和晶体结构
3.4 Ag3PO4/g-C3N4 复合光催化剂的化学成分
3.5 Ag3PO4/g-C3N4 复合光催化剂的光电性能
3.6 Ag3PO4/g-C3N4 复合光催化剂的析氢性能
3.7 Ag3PO4/g-C3N4 复合光催化剂的光催化反应机制
3.8 本章小结
第4章 BiPO4/S-g-C3N4 异质结复合光催化剂的制备及其可见光析氢性能研究
4.1 引言
4.2 BiPO4/S-CN复合材料的合成
4.3 BiPO4/S-CN复合材料的微观形貌和晶体结构
4.4 BiPO4/S-CN复合材料的化学成分
4.5 BiPO4/S-CN复合材料的光电性能
4.6 BiPO4/S-CN复合材料的光催化析氢性能
4.7 BiPO4/S-CN复合材料的光催化反应机制
4.8 本章小结
第5章 C60/g-C3N4纳米异质结光催化剂的制备及其可见光析氢性能研究
5.1 引言
5.2 C60/g-C3N4复合材料的合成
5.3 C60/g-C3N4复合材料的微观形貌和晶体结构
5.4 C60/g-C3N4复合材料的化学成分分析
5.5 C60/g-C3N4复合材料的光电性能分析
5.6 C60/g-C3N4复合材料的光催化析氢性能
5.7 C60/g-C3N4复合材料的理论模拟计算
5.8 C60/g-C3N4复合材料的光催化反应机制
5.9 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
硕士期间论文成果
本文编号：3813256
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3813256.html
教材专著
