氮磷掺杂石墨烯量子点的制备及其光催化性能研究
发布时间：2023-04-29 01:24
半导体光催化技术因其方便、高效、环保等优点,能有效解决染料废液无节制排放造成的水污染问题。二氧化钛(Ti O2)和氮化碳(g-C3N4)因成本低、无毒、环保等优点而备受关注。但光生电子空穴对分离效率低和电荷迁移率慢是其光催化活性差的主要原因。在众多解决方法中,合理设计与半导体量子点耦合成异质结是实现快速电荷转移和减少载流子复合的有效方法之一。因此,有必要寻找一种便宜、无毒的半导体量子点。石墨烯量子点(GQDs)作为横向尺寸在10 nm以下的新型碳纳米材料,GQDs具有合成简单、边界效应独特等优点,使其广泛应用于生物传感器、生物医学、太阳能光伏器件和光催化等领域。本文采用一步水热法制备了磷掺杂石墨烯量子点(P-GQDs)和氮磷共掺石墨烯量子点(NP-GQDs),并将其负载到Ti O2或g-C3N4表面得到复合光催化剂,研究了其光催化性能。主要内容如下:(1)将芘与磷酸氢二钠作为原料,采用水热法制备了P-GQDs,并将其负载到Ti O2表...
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 光催化的原理
1.3 光催化的应用
1.3.1 降解水污染
1.3.2 电解水产氢
1.3.3 净化污染空气
1.4 石墨烯量子点的结构
1.5 石墨烯量子点的性能
1.6 石墨烯量子点的制备
1.6.1 自上而下法
1.6.2 自下而上法
1.7 掺杂石墨烯量子点的制备
1.7.1 氮掺杂石墨烯量子点的制备
1.7.2 硫掺杂石墨烯量子点的制备
1.7.3 磷掺杂石墨烯量子点的制备
1.7.4 硼掺杂石墨烯量子点的制备
1.7.5 氮硫共掺杂石墨烯量子点的制备
1.8 石墨烯量子点的应用
1.8.1 生物传感器
1.8.2 生物成像
1.8.3 光电器件
1.8.4 光催化
1.9 本文的选题背景和研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验药品和设备仪器
2.1.1 实验药品
2.1.2 设备仪器
2.2 材料表征
2.2.1 TEM晶体形貌分析
2.2.2 XRD晶体结构分析
2.2.3 XPS元素分析
2.2.4 Raman物质结构分析
2.2.5 FT-IR表面官能团分析
2.2.6 FL光致发光性能分析
2.2.7 UV-vis吸收光谱性能分析
2.2.8 电化学性能分析
2.2.9 光化学反应仪
2.2.10 氙灯光源
第三章 P-GQDs/ TiO2 光催化剂的制备及其光催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 P-GQDs的制备
3.2.2 P-GQDs/TiO2 光催化剂的制备
3.2.3 光催化性能测试
3.3 样品表征与结果分析
3.3.1 样品的TEM分析
3.3.2 样品的XRD、FT-IR和 Raman分析
3.3.3 样品的XPS分析
3.3.4 样品的UV-vis和 PL分析
3.3.5 GQDs和 P-GQDs的 UV-vis、PL和 Mott-Schottky分析
3.3.6 样品的光催化性能分析
3.3.7 机理分析
3.4 本章小结
第四章 NP-GQDs/g-C3N4 光催化剂的制备及其光催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 NP-GQDs的制备
4.2.2 g-C3N4的制备
4.2.3 NP-GQDs/g-C3N4 光催化剂的制备
4.2.4 光催化性能测试
4.3 样品表征与结果分析
4.3.1 样品的TEM分析
4.3.2 样品的XRD和 FT-IR分析
4.3.3 样品的XPS分析
4.3.4 样品的UV-vis、PL和光电流响应分析
4.3.5 GQDs和 NP-GQDs的 UV-vis和 PL分析
4.3.6 样品的光催化性能分析
4.3.7 机理分析
4.4 本章小结
第五章 NP-GQDs/TiO2 光催化剂的制备及其光催化性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 NP-GQDs的制备
5.2.2 NP-GQDs/TiO2 光催化剂的制备
5.2.3 光催化性能测试
5.3 样品表征与结果分析
5.3.1 样品的TEM分析
5.3.2 样品的XRD和 FT-IR分析
5.3.3 样品的XPS分析
5.3.4 样品的UV-vis和 PL分析
5.3.5 样品的光催化性能分析
5.3.6 机理分析
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文
致谢
本文编号：3804875
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 光催化的原理
1.3 光催化的应用
1.3.1 降解水污染
1.3.2 电解水产氢
1.3.3 净化污染空气
1.4 石墨烯量子点的结构
1.5 石墨烯量子点的性能
1.6 石墨烯量子点的制备
1.6.1 自上而下法
1.6.2 自下而上法
1.7 掺杂石墨烯量子点的制备
1.7.1 氮掺杂石墨烯量子点的制备
1.7.2 硫掺杂石墨烯量子点的制备
1.7.3 磷掺杂石墨烯量子点的制备
1.7.4 硼掺杂石墨烯量子点的制备
1.7.5 氮硫共掺杂石墨烯量子点的制备
1.8 石墨烯量子点的应用
1.8.1 生物传感器
1.8.2 生物成像
1.8.3 光电器件
1.8.4 光催化
1.9 本文的选题背景和研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验药品和设备仪器
2.1.1 实验药品
2.1.2 设备仪器
2.2 材料表征
2.2.1 TEM晶体形貌分析
2.2.2 XRD晶体结构分析
2.2.3 XPS元素分析
2.2.4 Raman物质结构分析
2.2.5 FT-IR表面官能团分析
2.2.6 FL光致发光性能分析
2.2.7 UV-vis吸收光谱性能分析
2.2.8 电化学性能分析
2.2.9 光化学反应仪
2.2.10 氙灯光源
第三章 P-GQDs/ TiO2 光催化剂的制备及其光催化性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 P-GQDs的制备
3.2.2 P-GQDs/TiO2 光催化剂的制备
3.2.3 光催化性能测试
3.3 样品表征与结果分析
3.3.1 样品的TEM分析
3.3.2 样品的XRD、FT-IR和 Raman分析
3.3.3 样品的XPS分析
3.3.4 样品的UV-vis和 PL分析
3.3.5 GQDs和 P-GQDs的 UV-vis、PL和 Mott-Schottky分析
3.3.6 样品的光催化性能分析
3.3.7 机理分析
3.4 本章小结
第四章 NP-GQDs/g-C3N4 光催化剂的制备及其光催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 NP-GQDs的制备
4.2.2 g-C3N4的制备
4.2.3 NP-GQDs/g-C3N4 光催化剂的制备
4.2.4 光催化性能测试
4.3 样品表征与结果分析
4.3.1 样品的TEM分析
4.3.2 样品的XRD和 FT-IR分析
4.3.3 样品的XPS分析
4.3.4 样品的UV-vis、PL和光电流响应分析
4.3.5 GQDs和 NP-GQDs的 UV-vis和 PL分析
4.3.6 样品的光催化性能分析
4.3.7 机理分析
4.4 本章小结
第五章 NP-GQDs/TiO2 光催化剂的制备及其光催化性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 NP-GQDs的制备
5.2.2 NP-GQDs/TiO2 光催化剂的制备
5.2.3 光催化性能测试
5.3 样品表征与结果分析
5.3.1 样品的TEM分析
5.3.2 样品的XRD和 FT-IR分析
5.3.3 样品的XPS分析
5.3.4 样品的UV-vis和 PL分析
5.3.5 样品的光催化性能分析
5.3.6 机理分析
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文
致谢
本文编号：3804875
本文链接：https://www.wllwen.com/wenshubaike/qiuzhijiqiao/3804875.html
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