近年來,納米材料和技術(shù)的發(fā)展為高性能光催化復(fù)合材料的研究提供了新方向。零維納米材料碳量子點（CQDs）具有獨特的光學(xué)性能、優(yōu)異的水溶性、合成路線簡單、綠色環(huán)保、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點,是開發(fā)光催化劑的良好材料。本論文采用溶膠-凝膠法,制備了二氧化鈦-碳量子點（TiO₂/CQDs）納米復(fù)合材料,并通過模擬光催化降解羅丹明B（Rh B）實驗,研究了其制備、性能和應(yīng)用。在研究金屬氧化物半導(dǎo)體TiO₂/CQDs光催化體系基礎(chǔ)上,以非金屬半導(dǎo)體石墨相氮化碳（g-C₃N₄）為載體負載CQDs,制備環(huán)境友好的石墨相氮化碳-碳量子點（g-C₃N₄/CQDs）復(fù)合材料,探索綜合性能優(yōu)異的復(fù)合光催化材料。具體研究內(nèi)容如下:（1）以CQDs和鈦酸四丁酯為原料,通過溶膠-凝膠水解法,制得了復(fù)合材料TiO₂/CQDs。通過TiO₂/CQDs光催化降解Rh B實驗,分別探究出材料制備過程中煅燒溫度為550℃、煅燒時間為120 min、CQDs含... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

碳納米材料的發(fā)展[10]

武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文3圖1.2碳點的類型及一種碳量子點的結(jié)構(gòu)[14]與傳統(tǒng)半導(dǎo)體量子點相比，碳量子點除具有相似的熒光特性，還具有優(yōu)秀的光學(xué)性質(zhì)，水溶性好、低毒性、環(huán)境友好、原料廣泛、生物相容性好等諸多優(yōu)點[19]，因而在許多方面逐漸替代傳統(tǒng)含重金屬半導(dǎo)體量子點，被廣泛應(yīng)用于生物成像、化學(xué)傳感、光電催化、能源器件等領(lǐng)域。1.3碳量子點的制備CQDs的合成路線分為“自上而下”和“自下而上”，如圖1.3所示[20]，“自上而下”的方法是將較大的碳材料作為碳源，通過各種物理化學(xué)方法分解成納米尺寸的碳量子點，而“自下而上”方法則是含碳小分子物質(zhì)作為前驅(qū)體，通過化學(xué)方法進行聚合制備碳量子點[21]。碳源及合成方法的不同，對于碳量子點的理化性質(zhì)如尺寸大孝官能團含量、結(jié)晶度、光學(xué)特性、穩(wěn)點性等都有著非常影響；同時，在制備過程中也可以對碳量子點進行表面修飾和元素摻雜進行功能化[22]。圖1.3碳量子點的兩種制備路徑及功能化[20]

武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文3圖1.2碳點的類型及一種碳量子點的結(jié)構(gòu)[14]與傳統(tǒng)半導(dǎo)體量子點相比，碳量子點除具有相似的熒光特性，還具有優(yōu)秀的光學(xué)性質(zhì)，水溶性好、低毒性、環(huán)境友好、原料廣泛、生物相容性好等諸多優(yōu)點[19]，因而在許多方面逐漸替代傳統(tǒng)含重金屬半導(dǎo)體量子點，被廣泛應(yīng)用于生物成像、化學(xué)傳感、光電催化、能源器件等領(lǐng)域。1.3碳量子點的制備CQDs的合成路線分為“自上而下”和“自下而上”，如圖1.3所示[20]，“自上而下”的方法是將較大的碳材料作為碳源，通過各種物理化學(xué)方法分解成納米尺寸的碳量子點，而“自下而上”方法則是含碳小分子物質(zhì)作為前驅(qū)體，通過化學(xué)方法進行聚合制備碳量子點[21]。碳源及合成方法的不同，對于碳量子點的理化性質(zhì)如尺寸大孝官能團含量、結(jié)晶度、光學(xué)特性、穩(wěn)點性等都有著非常影響；同時，在制備過程中也可以對碳量子點進行表面修飾和元素摻雜進行功能化[22]。圖1.3碳量子點的兩種制備路徑及功能化[20]

【參考文獻】：
期刊論文
[1]pH和溫度對PDA在羅丹明B染料還原中催化性能的影響[J]. 李遙,閆孟飛,郝君,韓霞,劉洪來.  現(xiàn)代化工. 2019(05)
[2]寬光譜響應(yīng)CQDs/TiO2復(fù)合材料的制備及其光催化活性[J]. 張瓊,丁光月,王雅文,樊彩梅.  人工晶體學(xué)報. 2018(06)
[3]表面負載型g-C3N4/TiO2復(fù)合催化劑的制備及可見光催化還原Cr（Ⅵ）的性能研究[J]. 李靖,吳海波,張廣君,王曉輝,宋明,王紹榮.  內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(01)
[4]石墨烯制備與功能化應(yīng)用的研究進展[J]. 于琦,梁錦霞.  中國科學(xué):化學(xué). 2017(10)
[5]以焦粉為碳源所制熒光碳量子點的表征及性能分析[J]. 周盡暉,丁玲,彭澤澤,李世遷,趙希然,方紅明.  武漢科技大學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[6]碳點的研究進展[J]. 木合塔爾·吐爾洪,徐陽,尹學(xué)博.  分析化學(xué). 2017(01)
[7]石墨烯研究進展及展望[J]. 張利萍.  內(nèi)蒙古石油化工. 2016(Z1)
[8]Etching graphitic carbon nitride by acid for enhanced photocatalytic activity toward degradation of 4-nitrophenol[J]. Si-Zhan Wu,Cai-Hong Chen,Wei-De Zhang.  Chinese Chemical Letters. 2014(09)
[9]One-Step Synthesis and Photoluminescence Evaluation of Cadmium-containing Quantum Dots[J]. Nisha Shukla,Michael M.Nigra,Abigail D.Ondeck.  Nano-Micro Letters. 2012(01)

碩士論文
[1]碳量子點納米復(fù)合材料的制備及電化學(xué)應(yīng)用[D]. 郭永陽.西北師范大學(xué) 2017
[2]類石墨氮化碳（g-C3N4）及其磁性復(fù)合材料的制備與光催化性能的研究[D]. 梁倩倩.南京理工大學(xué) 2017
[3]熒光碳量子點的合成及在藥物分析中的應(yīng)用研究[D]. 梁佳曼.西南大學(xué) 2016



本文編號：2925744