g-C 3 N 4 基复合材料的结构调控及光催化净化NO x 和产氢性能研究

发布时间：2022-02-21 17:16

　　光催化技术是近年发展起来的低能、高效的新型环保技术,利用光子激发生成的活性自由基将大分子污染物质降解矿化为CO₂、H₂O和其他小分子物质。石墨相氮化碳（g-C₃N₄）其结构中的C、N原子以sp2杂化形成高度离域的π共轭体系,具三嗪环（C₃N₃）单元,是一种非金属半导体材料,广泛应用于能源光催化（光解水产氢）和环境光催化（污染物降解）,然而氮化碳的光生电子-空穴复合率高,因此其自身光催化效率并不高。为了提高氮化碳的光催化活性,对氮化碳进行以下改性:（1）制备具有优异双功能光催化性能的BaWO₄/g-C₃N₄复合材料;（2）制备NaLa（WO₄）₂/g-C₃N₄复合材料以提高光催化性能。运用XRD,XPS,SEM,TEM,BET,PL,UV-visDRS,FT-IR,In-situ DRIFTS等表征手段对所... 

【文章来源】：重庆工商大学重庆市

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景与意义
    1.2 半导体光催化技术原理
        1.2.1 光催化技术原理
        1.2.2 光催化性能的影响因素
    1.3 典型的半导体光催化剂
    1.4 类石墨相g-C_3N_4 光催化剂的研究进展
        1.4.1 类石墨相g-C_3N_4 的基本结构性质
        1.4.2 类石墨相g-C_3N_4 的改性方法
    1.5 选题依据及主要研究内容
    1.6 本论文创新点
第2章 实验材料与方法
    2.1 主要实验试剂与仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 材料表征
        2.2.1 X射线衍射
        2.2.2 傅里叶变换红外光谱
        2.2.3 扫描电子显微镜
        2.2.4 透射电子显微镜
        2.2.5 紫外-可见漫反射光谱
        2.2.6 光致发光荧光光谱
        2.2.7 X射线光电子能谱
        2.2.8 氮气吸附-脱附测试
        2.2.9 循环伏安法(CV)测试
        2.2.10 原位红外光谱技术
    2.3 光催化剂活性评价测试
        2.3.1 光催化净化NO活性评价
        2.3.2 光催化产氢活性评价
第3章 BaWO_4/g-C_3N_4 复合材料的制备及光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 BaWO_4/g-C_3N_4 催化剂的制备
    3.3 BaWO_4/g-C_3N_4 光催化剂的表征及光催化活性分析
        3.3.1 物相结构与化学组成
        3.3.2 微观结构和形貌分析
        3.3.3 光学性质和光生载流子的分离与转化
        3.3.4 光密度分析
        3.3.5 光催化活性分析
        3.3.6 光催化反应机理
    3.4 本章小结
第4章 NaLa(WO_4)_2/g-C_3N_4 复合材料的制备及其光催化净化NOx的性能研究
    4.1 引言
    4.2 NaLa(WO_4)_2/g-C_3N_4 复合材料的制备
    4.3 NaLa(WO_4)_2/g-C_3N_4 复合材料的表征与光催化活性分析
        4.3.1 物相分析与化学组成
        4.3.2 微观结构与形貌分析
        4.3.3 光学性质与电子结构分析
        4.3.4 光催化活性分析
        4.3.5 光催化反应机理
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间科研成果、参与课题及获奖情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]g-C3N4/TiO2复合光催化材料制备及研究进展[J]. 吴晓璐,傅敏.  应用化工. 2018(11)
[2]In situ FT-IR investigation on the reaction mechanism of visible light photocatalytic NO oxidation with defective g-C3N4[J]. Hong Wang,Wenjie He,Xing’an Dong,Haiqiang Wang,Fan Dong.  Science Bulletin. 2018(02)
[3]碱金属掺杂的石墨相氮化碳在可见光光催化制氢中的比较研究(英文)[J]. 江静,曹少文,胡成龙,陈春华.  催化学报. 2017(12)
[4]利用Ni（OH）x助催化剂修饰提高g-C3N4纳米片/WO3纳米棒Z型纳米体系的可见光产氢活性的研究（英文）[J]. 何科林,谢君,罗杏宜,温九青,马松,李鑫,方岳平,张向超.  催化学报. 2017(02)
[5]界面聚合法制备PANI/g-C3N4复合催化剂及其热稳定性和可见光催化性能[J]. 李宪华,张雷刚,王雪雪,于清波.  物理化学学报. 2015(04)
[6]基于能带匹配理论设计CO2光催化还原催化剂的研究进展[J]. 彭辉,吴志红,张建林,卢静,吴晨啸,李培强,尹洪宗.  化工进展. 2014(11)
[7]Ag/Ag3PO4/g-C3N4三元复合光催化剂的制备及其可见光驱动下的光催化活性增强（英文）[J]. 沈凯,Mohammed Ashraf Gondal,Rashid Ghulam Siddique,施珊,王斯琦,孙江波,徐庆宇.  催化学报. 2014(01)
[8]钨酸钡晶体本征点缺陷的模拟计算[J]. 应杏娟,杨齐.  人工晶体学报. 2010(02)
[9]新型光催化材料探索和研究进展[J]. 闫世成,罗文俊,李朝升,邹志刚.  中国材料进展. 2010(01)
[10]稀土掺杂复式钨酸盐纳米晶体的制备及发光性能[J]. 薛宁,邹永金,樊先平.  材料科学与工程学报. 2007(02)

博士论文
[1]非金属掺杂TiO2基纳米材料的制备新方法、结构表征及可见光催化降解气相甲苯性能[D]. 董帆.浙江大学 2010



本文编号：3637710