一維g-C 3 N 4 納米結(jié)構(gòu)的制備及其光催化產(chǎn)氫性能研究
發(fā)布時(shí)間:2025-06-21 05:38
利用太陽(yáng)能光催化分解水制氫是解決目前環(huán)境污染和能源短缺等問(wèn)題的重要途徑。然而一般的寬帶隙半導(dǎo)體由于只對(duì)紫外光響應(yīng)而使太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化效率受到限制。因此,具有可見(jiàn)光響應(yīng)的光催化劑受到了研究者的廣泛關(guān)注。聚合物半導(dǎo)體石墨相氮化碳(g-C3N4)具有合適的帶隙、無(wú)毒性、原料成本低、良好的熱力學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于光分解水制氫,光催化二氧化碳還原,光催化污染物分解和光催化殺菌消毒等方面。然而,g-C3N4由于比表面較低、可見(jiàn)光利用率低和光生載流子復(fù)合嚴(yán)重等缺陷而導(dǎo)致其光催化活性較差。本文針對(duì)g-C3N4存在的不足,提出通過(guò)超分子前驅(qū)體策略制備多孔g-C3N4納米管以及熔鹽后處理法制備高結(jié)晶度三嗪-七嗪基g-C3N4納米棒,增大材料的比表面并降低其光生電子空穴的復(fù)合速率,從而顯著提高光催化產(chǎn)氫活性。本文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:(1)以三聚氰酸和三聚氰胺質(zhì)量比為5:1的混合...
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 半導(dǎo)體光催化概述
1.2.1 半導(dǎo)體光催化的基本原理
1.2.2 半導(dǎo)體光催化的應(yīng)用
1.3 石墨相氮化碳(g-C3N4)概述
1.3.1 g-C3N4 的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.3.2 g-C3N4 的改性
1.3.3 g-C3N4 的應(yīng)用
1.4 本論文的選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
1.4.1 本論文的選題依據(jù)
1.4.2 本論文的研究?jī)?nèi)容
第二章 熱聚合三聚氰酸-三聚氰胺制備多孔g-C3N4納米管提高光催化產(chǎn)氫活性
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.2 催化劑的合成
2.2.3光催化產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)
2.2.4 催化劑的光電測(cè)試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 形貌表征
2.3.2 結(jié)構(gòu)表征
2.3.3 X射線光電子能譜分析(XPS)
2.3.4 比表面分析(BET)
2.3.5 紫外可見(jiàn)漫反射光譜分析(DRS)
2.3.6 光催化產(chǎn)氫性能測(cè)試
2.3.7 光電流測(cè)試
2.3.8 多孔g-C3N4 納米管的形成過(guò)程
2.4 本章小結(jié)
第三章 熱聚合尿素-三聚氰胺制備多孔g-C3N4 納米管及其高效光催化產(chǎn)氫
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.2 催化劑的合成
3.2.3光催化產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)
3.2.4 催化劑的光電測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 形貌表征
3.3.2 結(jié)構(gòu)表征
3.3.3 X射線光電子能譜分析(XPS)
3.3.4 比表面分析(BET)
3.3.5 紫外可見(jiàn)漫反射光譜分析(DRS)
3.3.6 光催化產(chǎn)氫性能測(cè)試
3.3.7 光電流測(cè)試
3.3.8 多孔g-C3N4 納米管的形成過(guò)程
3.4 本章小結(jié)
第四章 高結(jié)晶度三嗪-七嗪基g-C3N4 納米棒的合成及其高效光催化產(chǎn)氫
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.2 催化劑的合成
4.2.3光催化產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)
4.2.4 催化劑的光電測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 形貌表征
4.3.2 結(jié)構(gòu)表征
4.3.3 X射線光電子能譜分析(XPS)
4.3.4 比表面分析(BET)
4.3.5 紫外可見(jiàn)漫反射光譜分析(DRS)
4.3.6 光催化產(chǎn)氫性能測(cè)試
4.3.7 光電流測(cè)試
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的主要科研成果
本文編號(hào):4051995
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 半導(dǎo)體光催化概述
1.2.1 半導(dǎo)體光催化的基本原理
1.2.2 半導(dǎo)體光催化的應(yīng)用
1.3 石墨相氮化碳(g-C3N4)概述
1.3.1 g-C3N4 的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.3.2 g-C3N4 的改性
1.3.3 g-C3N4 的應(yīng)用
1.4 本論文的選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
1.4.1 本論文的選題依據(jù)
1.4.2 本論文的研究?jī)?nèi)容
第二章 熱聚合三聚氰酸-三聚氰胺制備多孔g-C3N4納米管提高光催化產(chǎn)氫活性
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.2 催化劑的合成
2.2.3光催化產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)
2.2.4 催化劑的光電測(cè)試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 形貌表征
2.3.2 結(jié)構(gòu)表征
2.3.3 X射線光電子能譜分析(XPS)
2.3.4 比表面分析(BET)
2.3.5 紫外可見(jiàn)漫反射光譜分析(DRS)
2.3.6 光催化產(chǎn)氫性能測(cè)試
2.3.7 光電流測(cè)試
2.3.8 多孔g-C3N4 納米管的形成過(guò)程
2.4 本章小結(jié)
第三章 熱聚合尿素-三聚氰胺制備多孔g-C3N4 納米管及其高效光催化產(chǎn)氫
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.2 催化劑的合成
3.2.3光催化產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)
3.2.4 催化劑的光電測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 形貌表征
3.3.2 結(jié)構(gòu)表征
3.3.3 X射線光電子能譜分析(XPS)
3.3.4 比表面分析(BET)
3.3.5 紫外可見(jiàn)漫反射光譜分析(DRS)
3.3.6 光催化產(chǎn)氫性能測(cè)試
3.3.7 光電流測(cè)試
3.3.8 多孔g-C3N4 納米管的形成過(guò)程
3.4 本章小結(jié)
第四章 高結(jié)晶度三嗪-七嗪基g-C3N4 納米棒的合成及其高效光催化產(chǎn)氫
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.2 催化劑的合成
4.2.3光催化產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)
4.2.4 催化劑的光電測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 形貌表征
4.3.2 結(jié)構(gòu)表征
4.3.3 X射線光電子能譜分析(XPS)
4.3.4 比表面分析(BET)
4.3.5 紫外可見(jiàn)漫反射光譜分析(DRS)
4.3.6 光催化產(chǎn)氫性能測(cè)試
4.3.7 光電流測(cè)試
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的主要科研成果
本文編號(hào):4051995
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