类石墨相氮化碳基复合材料的制备及其可见光催化性能研究
发布时间：2023-02-25 16:55
当前,制约人类社会发展的主要问题之一是环境污染,光催化技术是一种在环境保护方面具有广阔应用前景的技术。类石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种非金属半导体材料,具有独特的2D片层状结构,有良好的抗酸碱性和热稳定以及化学稳定性,结构和性能易于控制,能够响应可见光。这种材料表现出绿色环保、无毒,易制备方面的优势而在光催化领域受到关注。不过根据实际应用发现,单一的g-C3N4材料量子产率低,光生电子-空穴复合快,影响了其对污染物的光催化降解效果。所以,以g-C3N4为基体进行多元复合,来提高对太阳光的利用效率和光生电子-空穴对的分离速率,从而提升复合材料的光催化效能,具有十分重要的理论和应用价值。本文制备了六种光催化剂,利用扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS),紫外-可见分光光度法(UV-vis)和荧光光谱法(PL)表征分析了材料的相结构、形貌结构和光学性质,研究了其在可见光条件下的催化活性及稳定性,并进一步...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究现状
1.2.1 类石墨相氮化碳的研究概述
1.2.2 石墨烯的研究概述
1.2.3 钒酸铋的研究概述
1.2.4 Z型异质结研究概述
1.3 本论文研究意义及内容
1.3.1 研究意义
1.3.2 研究内容及方法
1.3.3 技术路线
2 实验方法
2.1 实验方案设计思路
2.2 实验材料
2.2.1 实验药品
2.2.2 实验仪器
2.3 催化剂的制备
2.3.1 类石墨相氮化碳g-C3N4的制备方法
2.3.2 氧化石墨烯GO的制备方法
2.3.3 钒酸铋BiVO4的制备方法
2.3.4 g-C3N4/BiVO4的制备方法
2.3.5 RGO/g-C3N4、RGO/BiVO4的制备方法
2.3.6 RGO/g-C3N4/BiVO4的制备方法
2.4 催化剂的表征
2.5 光催化活性实验
2.5.1 液相有机污染物降解实验
2.5.2 气相有机污染物降解实验
2.6 自由基捕获实验
3 高效能g-C3N4基体的制备及其可见光催化效果研究
3.1 引言
3.2 催化剂的制备
3.3 样品材料的表征
3.4 光催化活性实验
3.5 实验结果与讨论
3.5.1 相结构分析(XRD)
3.5.2 表面形貌结构分析(SEM)
3.5.3 化学元素组成分析(XPS)
3.5.4 荧光光谱分析(PL)
3.5.5 材料产量及光催化活性分析
3.5.6 材料制备条件影响及过程现象分析
3.6 本章小结
4 g-C3N4基复合材料的制备及可见光催化降解TC效果研究
4.1 引言
4.2 催化剂的制备
4.2.1 类石墨相氮化碳g-C3N4的制备
4.2.2 氧化石墨烯GO的制备
4.2.3 钒酸铋BiVO4的制备
4.2.4 g-C3N4/BiVO4的制备
4.2.5 RGO/g-C3N4、RGO/BiVO4的制备
4.2.6 RGO/g-C3N4/BiVO4的制备
4.3 样品材料的表征
4.4 光催化活性实验
4.5 实验结果与讨论
4.5.1 相结构分析(XRD)
4.5.2 形貌结构分析(SEM、TEM)
4.5.3 化学组成与价态分析(XPS)
4.5.4 光学性质分析(UV-vis、PL)
4.5.5 可见光催化活性分析
4.5.6 光催化材料稳定性分析
4.5.7 复合材料RGO/CN/BVO光催化机理探究
4.6 本章小结
5 g-C3N4基复合材料可见光催化降解甲醛效果研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 催化剂的制备和表征
5.2.2 可见光降解甲醛实验
5.3 实验结果与讨论
5.3.1 催化剂的活性研究
5.3.2 催化剂的稳定性研究
5.3.3 RGO/CN/BVO光催化降解甲醛机理探究
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
附录
A.作者在攻读学位期间发表的论文目录
B.学位论文数据集
致谢
本文编号：3748832
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
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摘要
abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究现状
1.2.1 类石墨相氮化碳的研究概述
1.2.2 石墨烯的研究概述
1.2.3 钒酸铋的研究概述
1.2.4 Z型异质结研究概述
1.3 本论文研究意义及内容
1.3.1 研究意义
1.3.2 研究内容及方法
1.3.3 技术路线
2 实验方法
2.1 实验方案设计思路
2.2 实验材料
2.2.1 实验药品
2.2.2 实验仪器
2.3 催化剂的制备
2.3.1 类石墨相氮化碳g-C3N4的制备方法
2.3.2 氧化石墨烯GO的制备方法
2.3.3 钒酸铋BiVO4的制备方法
2.3.4 g-C3N4/BiVO4的制备方法
2.3.5 RGO/g-C3N4、RGO/BiVO4的制备方法
2.3.6 RGO/g-C3N4/BiVO4的制备方法
2.4 催化剂的表征
2.5 光催化活性实验
2.5.1 液相有机污染物降解实验
2.5.2 气相有机污染物降解实验
2.6 自由基捕获实验
3 高效能g-C3N4基体的制备及其可见光催化效果研究
3.1 引言
3.2 催化剂的制备
3.3 样品材料的表征
3.4 光催化活性实验
3.5 实验结果与讨论
3.5.1 相结构分析(XRD)
3.5.2 表面形貌结构分析(SEM)
3.5.3 化学元素组成分析(XPS)
3.5.4 荧光光谱分析(PL)
3.5.5 材料产量及光催化活性分析
3.5.6 材料制备条件影响及过程现象分析
3.6 本章小结
4 g-C3N4基复合材料的制备及可见光催化降解TC效果研究
4.1 引言
4.2 催化剂的制备
4.2.1 类石墨相氮化碳g-C3N4的制备
4.2.2 氧化石墨烯GO的制备
4.2.3 钒酸铋BiVO4的制备
4.2.4 g-C3N4/BiVO4的制备
4.2.5 RGO/g-C3N4、RGO/BiVO4的制备
4.2.6 RGO/g-C3N4/BiVO4的制备
4.3 样品材料的表征
4.4 光催化活性实验
4.5 实验结果与讨论
4.5.1 相结构分析(XRD)
4.5.2 形貌结构分析(SEM、TEM)
4.5.3 化学组成与价态分析(XPS)
4.5.4 光学性质分析(UV-vis、PL)
4.5.5 可见光催化活性分析
4.5.6 光催化材料稳定性分析
4.5.7 复合材料RGO/CN/BVO光催化机理探究
4.6 本章小结
5 g-C3N4基复合材料可见光催化降解甲醛效果研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 催化剂的制备和表征
5.2.2 可见光降解甲醛实验
5.3 实验结果与讨论
5.3.1 催化剂的活性研究
5.3.2 催化剂的稳定性研究
5.3.3 RGO/CN/BVO光催化降解甲醛机理探究
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
附录
A.作者在攻读学位期间发表的论文目录
B.学位论文数据集
致谢
本文编号：3748832
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