g-C 3 N 4 基材料的形貌调控及光催化降解与产氢性能研究

发布时间：2023-11-28 19:48

　　近年来,环境污染和能源危机问题日益突出,已成为制约我国经济可持续发展的瓶颈问题。半导体光催化技术由于具有清洁、安全且无二次污染特性,被认为是解决这两大问题的有效方法之一。光催化材料是光催化技术的核心,因此开发高效稳定的光催化剂至关重要。石墨相氮化碳(g-C₃N₄)作为一种无金属半导体由于其高稳定性、低成本、无毒和合适的带隙而受到了广泛关注。尽管如此,仍然存在一些问题,g-C₃N₄传统的制备方法是通过高温焙烧前驱体获得,该方法制备的g-C₃N₄具有可见光利用率较低及电子和空穴复合率高的缺点,在很大程度上阻碍了其光催化活性。为了解决上述问题,本文以新型有机聚合物半导体g-C₃N₄为研究对象,通过对其形貌进行调控,然后再进一步和其他活性材料进行复合,并对其进行一系列表征,探究其反应机理,旨在提升其光催化性能。主要研究结果如下:本论文首先采用溶剂热法制备了纤维状氮化碳(CNF),然后结合硼氢化钠还原法与Ag NO

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 光催化技术
        1.2.1 光催化技术简介
        1.2.2 光催化剂的发展
        1.2.3 光催化剂的改性
    1.3 g-C₃N₄光催化剂的研究进展
        1.3.1 g-C₃N₄光催化剂的发展
        1.3.2 g-C₃N₄光催化剂的制备
        1.3.3 g-C₃N₄光催化剂的形貌调控
    1.4 本论文研究内容及创新点
        1.4.1 研究目标
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 创新点
第二章 实验部分
    2.1 实验试剂和仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 催化剂的表征方法
        2.2.1 形貌表征
        2.2.2 结构表征
        2.2.3 比表面积和孔结构表征
        2.2.4 元素分析及原子价态表征
        2.2.5 光学吸收表征
        2.2.6 带隙结构表征
        2.2.7 电子转移表征
        2.2.8 自由基种类表征
    2.3 光催化剂的性能评价方法
第三章 肖特基型Ag/CNF光催化剂的制备及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 催化剂的制备
    3.3 催化剂性能测试
    3.4 表征结果分析
        3.4.1 形貌分析
        3.4.2 结构分析
        3.4.3 比表面积和孔结构分析
        3.4.4 元素组成及价态分析
        3.4.5 光学吸收及带隙结构分析
        3.4.6 电子转移分析
    3.5 光催化活性评价
        3.5.1 氧化性能测试
        3.5.2 还原性能测试
    3.6 稳定性评价
    3.7 光催化机理研究
    3.8 本章小结
第四章 OH-CQDs/CNF复合光催化剂的制备及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 催化剂的制备
    4.3 催化剂性能测试
    4.4 表征结果分析
        4.4.1 形貌分析
        4.4.2 结构分析
        4.4.3 比表面积和孔结构分析
        4.4.4 元素组成和原子价态分析
        4.4.5 光学吸收及带隙结构分析
        4.4.6 电子迁移分析
    4.5 光催化活性评价
        4.5.1 氧化性能测试
        4.5.2 还原性能测试
    4.6 光催化机理研究
    4.7 本章小结
第五章 CNT@CNMS核壳结构催化剂的构筑及其性能研究
    5.1 引言
    5.2 催化剂的制备
    5.3 催化剂性能测试
    5.4 表征结果分析
        5.4.1 形貌分析
        5.4.2 结构分析
        5.4.3 比表面积和孔结构分析
        5.4.4 光学吸收及带隙结构分析
        5.4.5 电子迁移分析
    5.5 光催化活性评价
    5.6 光催化机理研究
    5.7 本章小结
第六章 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士期间取得的学术成果
致谢



本文编号：3868823