基于g-C 3 N 4 改性的复合光催化剂制备及其性能研究
发布时间：2024-04-25 00:14
随着全球经济的快速发展,化石能源危机和环境污染问题已成为阻碍全球经济发展的两大难题,开发利用清洁能源、寻找高效的环境治理办法迫在眉睫。近年来,随着人们生活水平和健康意识的提高,药品及个人护理产品(PPCPs)使用量大大增加,各类抗生素和药物等有机物质在土壤、代谢物、植物中进行累积后进入水体,对生物体和生态环境造成重大威胁,因此PPCPs已被作为新兴污染物而进行广泛研究,但因其生物毒性较高、可生化性较低,传统的物理、化学、生物处理方法去除效果不理想。而半导体光催化技术能够将太阳能转化为化学能以及直接降解或矿化有机物质,具有高效、绿色环保、低成本等诸多优势,用于处理废水中PPCPs污染物具有良好的前景。本论文以石墨相氮化碳(g-C3N4)作为基础光催化剂,分别采用原位沉积法和水热法制备了g-C3N4/Ag3PO4和g-C3N4-BiOI两种新型复合光催化剂,并通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电镜...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 光催化技术的研究进展
1.2.1 半导体光催化机理
1.2.2 光催化主要应用
1.2.3 光催化反应的影响因素
1.3 g-C3N4光催化剂研究现状
1.3.1 g-C3N4概述
1.3.2 g-C3N4的制备方法
1.3.3 g-C3N4的改性
1.4 抗生素废水研究现状
1.4.1 抗生素概述
1.4.2 抗生素来源及污染现状
1.4.3 抗生素废水处理方法
1.5 课题研究目标和研究内容
1.5.1 研究目标
1.5.2 研究目标
第二章 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验设备
2.3 光催化剂的制备
2.3.1 石墨相氮化碳(g-C3N4)的制备
2.3.2 g-C3N4/Ag3PO4复合光催化剂的制备
2.3.3 g-C3N4-BiOI复合光催化剂的制备
2.4 催化剂的表征
2.4.1 X射线衍射(XRD)分析
2.4.2 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析
2.4.3 SEM、TEM、与能谱(EDS)与分析
2.4.4 比表面积(BET)分析
2.4.5 X射线光电子能谱(XPS)分析
2.4.6 紫外可见漫反射(UV-Vis)分析
2.4.7 荧光光谱(PL)分析
2.4.8 光电流响应(I-T)分析及Mott-Schottky分析
2.5 光催化性能测试
第三章 g-C3N4/Ag3PO4复合光催化剂催化性能研究
3.1 引言
3.2 复合光催化剂的表征分析
3.2.1 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析
3.2.2 扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)与能谱(EDS)分析
3.2.3 X-射线衍射(XRD)分析
3.2.4 X射线光电子能谱(XPS)分析
3.2.5 紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)分析
3.2.6 荧光光谱(PL)分析
3.2.7 比表面积及孔径(BET)分析
3.3 光催化降解性能研究
3.4 光催化剂稳定性研究
3.5 光催化机理分析
3.6 本章小结
第四章 g-C3N4-BiOI复合光催化剂催化性能研究
4.1 引言
4.2 复合光催化剂的表征分析
4.2.1 扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)与能谱(EDS)分析
4.2.2 X-射线衍射(XRD)分析
4.2.3 X射线光电子能谱(XPS)分析
4.2.4 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析
4.2.5 比表面积及孔径(BET)分析
4.2.6 紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)分析
4.2.7 荧光光谱(PL)分析
4.2.8 电化学分析
4.2.9 XPS价带分析与Mott-Schottky分析
4.3 光催化降解性能及影响因素研究
4.3.1 光催化降解性能研究
4.3.2 催化剂投加量对降解效果的影响
4.3.3 不同pH条件对降解效果的影响
4.3.4 污染物浓度对对降解效果的影响
4.4 光催化剂稳定性测试
4.5 光催化机理分析
4.6 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间取得的成果
致谢
本文编号：3963714
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 光催化技术的研究进展
1.2.1 半导体光催化机理
1.2.2 光催化主要应用
1.2.3 光催化反应的影响因素
1.3 g-C3N4光催化剂研究现状
1.3.1 g-C3N4概述
1.3.2 g-C3N4的制备方法
1.3.3 g-C3N4的改性
1.4 抗生素废水研究现状
1.4.1 抗生素概述
1.4.2 抗生素来源及污染现状
1.4.3 抗生素废水处理方法
1.5 课题研究目标和研究内容
1.5.1 研究目标
1.5.2 研究目标
第二章 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验设备
2.3 光催化剂的制备
2.3.1 石墨相氮化碳(g-C3N4)的制备
2.3.2 g-C3N4/Ag3PO4复合光催化剂的制备
2.3.3 g-C3N4-BiOI复合光催化剂的制备
2.4 催化剂的表征
2.4.1 X射线衍射(XRD)分析
2.4.2 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析
2.4.3 SEM、TEM、与能谱(EDS)与分析
2.4.4 比表面积(BET)分析
2.4.5 X射线光电子能谱(XPS)分析
2.4.6 紫外可见漫反射(UV-Vis)分析
2.4.7 荧光光谱(PL)分析
2.4.8 光电流响应(I-T)分析及Mott-Schottky分析
2.5 光催化性能测试
第三章 g-C3N4/Ag3PO4复合光催化剂催化性能研究
3.1 引言
3.2 复合光催化剂的表征分析
3.2.1 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析
3.2.2 扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)与能谱(EDS)分析
3.2.3 X-射线衍射(XRD)分析
3.2.4 X射线光电子能谱(XPS)分析
3.2.5 紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)分析
3.2.6 荧光光谱(PL)分析
3.2.7 比表面积及孔径(BET)分析
3.3 光催化降解性能研究
3.4 光催化剂稳定性研究
3.5 光催化机理分析
3.6 本章小结
第四章 g-C3N4-BiOI复合光催化剂催化性能研究
4.1 引言
4.2 复合光催化剂的表征分析
4.2.1 扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)与能谱(EDS)分析
4.2.2 X-射线衍射(XRD)分析
4.2.3 X射线光电子能谱(XPS)分析
4.2.4 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析
4.2.5 比表面积及孔径(BET)分析
4.2.6 紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)分析
4.2.7 荧光光谱(PL)分析
4.2.8 电化学分析
4.2.9 XPS价带分析与Mott-Schottky分析
4.3 光催化降解性能及影响因素研究
4.3.1 光催化降解性能研究
4.3.2 催化剂投加量对降解效果的影响
4.3.3 不同pH条件对降解效果的影响
4.3.4 污染物浓度对对降解效果的影响
4.4 光催化剂稳定性测试
4.5 光催化机理分析
4.6 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间取得的成果
致谢
本文编号：3963714
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