太阳光驱动原位叶面供氨g-C 3 N 4 催化剂改性研究

发布时间：2023-10-01 23:52

　　人体核酸和蛋白质中的氮素来源于植物体内有机氮。高温高压下合成的氨是植物的重要氮源。随着能源短缺和环境污染问题的不断加剧,利用清洁能源在温和条件下实现产氨的光催化技术成为研究热点。本论文采用环境友好型催化剂,以甘油为电子供体和叶面保湿剂,构建太阳光驱动原位叶面供氨体系,实现叶面原位产氨,持续释放低浓度NH₄⁺-N为叶片吸收,拓宽光催化技术的实际应用领域。该体系采用的原位供氨技术吸收快、针对性强、利用效率高,可避免因过量施肥而导致的土壤酸化等问题,为原位叶面施肥研究奠定技术基础。以此为背景,选用无毒无害的非金属光催化剂石墨相氮化碳(g-C₃N₄),基于增强氮气在其表面的吸附活化和降低光生载流子复合率,对其进行非金属修饰改性,提升光催化活性,并结合多种材料表征技术和密度泛函理论(DFT)计算方法对其物理化学性质和光催化性能展开系统研究。为增大催化剂比表面积,增加氮气吸附和反应活性位点,采用二次煅烧法制备高比表面积的g-C₃N₄催化剂。效果实验结果表明,二次煅烧时...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 氮的固定
    1.3 光催化产氨
        1.3.1 光催化产氨基本原理
        1.3.2 光催化产氨研究现状
    1.4 g-C₃N₄催化剂研究现状
        1.4.1 g-C₃N₄催化剂性质
        1.4.2 g-C₃N₄催化剂改性研究
    1.5 选题背景与思路、研究目的及内容
        1.5.1 选题背景
        1.5.2 太阳光催化原位固氮为叶面供氨体系构建
        1.5.3 研究目的
        1.5.4 研究内容
2 实验材料、仪器及表征方法
    2.1 实验材料与仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 光催化产氨效果评价
    2.3 实验分析方法
    2.4 催化剂表征分析
        2.4.1 形貌结构表征
        2.4.2 光学性能表征
        2.4.3 电化学性能表征
        2.4.4 密度泛函理论计算
3 高比表面积g-C₃N₄制备及其光催化产氨性能研究
    3.1 引言
    3.2 催化剂制备
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 形貌结构
        3.3.2 光学性能
        3.3.3 DFT计算
        3.3.4 光催化产氨效果实验
    3.4 本章小结
4 氧掺杂g-C₃N₄制备及其光催化产氨性能研究
    4.1 引言
    4.2 催化剂制备
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 形貌结构
        4.3.2 光学性能
        4.3.3 电化学性能
        4.3.4 DFT计算
        4.3.5 光催化产氨效果实验
    4.4 本章小结
5 结论、创新点及展望
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
个人简历



本文编号：3849684