碳基納米復(fù)合材料的設(shè)計合成與光(電)催化性能的研究
本文選題:納米復(fù)合材料 + 碳量子點; 參考:《蘇州大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:隨著環(huán)境污染和能源危機(jī)等問題的加劇,各國的學(xué)者們都在努力尋求高效、低廉、無污染且穩(wěn)定的催化系統(tǒng),以求緩解或從根本上解決環(huán)境與能源問題。碳納米材料由于獨特的物理化學(xué)性質(zhì)受到了廣泛關(guān)注。將碳納米材料與其他組分復(fù)合,所形成的納米復(fù)合材料不僅具備了原組分的優(yōu)點,而且能改進(jìn)原材料存在的缺點,實現(xiàn)復(fù)合物性能的可設(shè)計性。本文合成了碳量子點(CQDs)、還原氧化石墨烯(RGO),將其與其他材料(BiVO4,LDHs等)結(jié)合形成納米復(fù)合物,并探索了所制備催化劑的光催化和電催化性能,主要包括以下內(nèi)容:(1)通過超聲-燒結(jié)法和水熱合成法制備了兩種不同形貌的CQDs/m-BiVO4納米復(fù)合物,并用SEM、TEM、HRTEM、EDX、XRD、Raman和UV等方法研究了催化劑的形貌和基本性質(zhì),將其在可見光照射下應(yīng)用于有毒污染物的降解,兩種CQDs/m-BiVO4納米復(fù)合物均表現(xiàn)出很好的光催化能力。(2)通過一步水熱法制備了CQDs/NiFe-LDH復(fù)合物催化劑,并用SEM、EDX、TEM、HRTEM、XRD、UV、Raman、IR、XPS、AFM、和PL等方法研究了催化劑的形貌及基本性質(zhì),將其應(yīng)用于電催化水氧化,表現(xiàn)出了極高的電催化活性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。(3)通過簡易的一步共沉淀法合成了RGO/ZnCo-LDH復(fù)合物,并用SEM、EDX、TEM、HRTEM、XPS、XRD、Raman和電化學(xué)測試等方法研究了催化劑的形貌和基本性質(zhì),所制備的材料在電催化水氧化實驗中展示了優(yōu)異的電催化活性和穩(wěn)定性。
[Abstract]:With the aggravation of environmental pollution and energy crisis, scholars all over the world are striving to find efficient, inexpensive, pollution-free and stable catalytic systems in order to alleviate or fundamentally solve environmental and energy problems. Carbon nanomaterials have attracted wide attention due to their unique physical and chemical properties. When the carbon nanocomposites are combined with other components, the nanocomposites not only have the advantages of the original components, but also can improve the shortcomings of the raw materials and realize the designability of the composites. In this paper, carbon quantum dots (CQDsO), reduced graphene oxide (RGOA), were synthesized and combined with other materials (BiVO4, LDHs, etc.) to form nanocomposites. The photocatalytic and electrocatalytic properties of the prepared catalysts were investigated. The main contents are as follows: (1) two kinds of CQDs/m-BiVO4 nanocomposites with different morphologies were prepared by ultrasonic sintering and hydrothermal synthesis. The morphology and basic properties of the catalysts were studied by means of SEMMOTEMU HRTEMU EDXRDX Raman and UV methods. Two kinds of CQDs/m-BiVO4 nanocomposites showed good photocatalytic ability when they were applied to the degradation of toxic pollutants under visible light irradiation. The CQDs/NiFe-LDH composite catalysts were prepared by one step hydrothermal method. The morphology and basic properties of the catalysts have been studied by means of SEMX EDXTEMN HRTEMN XRDUVDUVN RPS-AFM, and PL, etc. The catalysts have been applied to electrocatalytic water oxidation, showing extremely high electrocatalytic activity and structural stability. The RGO/ZnCo-LDH complexes have been synthesized by a simple one-step coprecipitation method. The morphology and basic properties of the catalyst were studied by means of Raman and electrochemical measurements. The prepared materials showed excellent electrocatalytic activity and stability in the electrocatalytic water oxidation experiment.
【學(xué)位授予單位】:蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:O613.71;TB383.1
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