隨著現(xiàn)代化工業(yè)的迅速發(fā)展,人們對能源的過渡使用和對資源的不恰當利用,使得環(huán)境問題日益突出,特別是水資源的污染問題,對人類的生命健康造成了極大的威脅。為了積極保護和改善環(huán)境,我們必須研發(fā)綠色技術,使用清潔能源,對現(xiàn)存環(huán)境污染物進行治理。半導體光催化技術具有高效、價廉、環(huán)境友好等優(yōu)點,在環(huán)境保護與水處理技術方面具有突出的優(yōu)勢,因此利用半導體光催化技術治理環(huán)境污染物的是改善環(huán)境問題的有效方案。最近,石墨相氮化碳（g-C₃N₄）因其不含金屬,具有獨特的電學、光學、物理和化學性能,特別是光催化性能引起了科研人員的普遍關注。然而,g-C₃N₄具有較高的光生載流子復合率和較低的電荷遷移率,很大程度上限制了其光催化活性。為了提高g-C₃N₄的光催化活性,研究者提出了許多有效策略,例如元素摻雜、半導體復合和形貌轉換等。本文以g-C₃N₄為研究對象,旨在將g-C₃N₄與另一種能帶結構相匹配... 

【文章來源】：西華師范大學四川省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

CH/ZnO和CH/Ce-ZnO光催化降解M.G的原理圖

第1章緒論3Z-型反蛋白石CN/BiOBr（IOCN/BiOBr）、Co摻雜和Fe3O4量子點修飾的g-C3N4（Fe3O4-QDS@Co-CN）和三維質子化g-C3N4/BiOBr（3Dpg-C3N4/BiOBr）等光催化劑已被用于抗生素污染物的降解[13,14,23]。圖1-2可見光下BiVO4@Fe2O3光催化產(chǎn)H2的Z方案機理示意圖Fig.1-2SchematicillustrationofZ-schememechanismforphotocatalyticH2evolutionoverBiVO4@Fe2O3undervisiblelight（2）光催化分解水產(chǎn)氫隨著工業(yè)化和人口的增加，不可再生能源（煤、石油和天然氣）日益枯竭，這促使社會尋求可再生和清潔能源。氫由于其清潔、低成本和高能密度，被認為是取代傳統(tǒng)化石燃料的最有潛力的候選燃料之一[24]。自從1972年藤島和本田首次發(fā)現(xiàn)TiO2半導體可以分裂水產(chǎn)生氫氣和氧氣以來，許多研究都集中在開發(fā)具有理想的光催化析氫活性的新型光催化劑[25]。例如在F摻雜在SnO2（FTO）玻璃襯底上生長的氫化ZnO納米棒陣列(NRAs)具有高效光催化析氫性能[26]。Shen等人首次提出了在α-Fe2O3NSs上原位生長CdSNSs，形成的二維/二維（2D/2D）Z方案光催化劑2D/2DCdS/α-Fe2O3實現(xiàn)了高效的光催化析H2[27]。有序介孔黑色TiO2（OMBT）材料具有良好的光催化析氫性能[28]。核殼結構的BiVO4@Fe2O3異質結在可見光下通過CB的提升實現(xiàn)了光催化析氫[29]（圖1-2）。值得注意的是，Wang等人設計并合成的一種新型ZnS-ZnO異質結，在裂解純水的過程中不僅表現(xiàn)出有效的產(chǎn)H2能力，在以Pt為助催化劑時還顯示出良好的產(chǎn)O2的能力[30]。（3）還原CO2制備碳氫化合物化石燃料的燃燒使能源大幅度減少，并產(chǎn)生大量的二氧化碳，導致化石燃料短缺和嚴重的環(huán)境問題，威脅到可持續(xù)的社會和經(jīng)濟發(fā)展。將CO2轉化為甲烷、

第1章緒論4利用光催化劑將太陽能轉化為化學能是一種特別有前途的CO2轉化方法。在此，報道了Au/Cu合金納米粒子（NPs）修飾的超薄多孔g-C3N4NSs用于光熱催化CO2還原成乙醇[31]（如圖1-3）。g-C3N4/Ag/AgCl/BiVO4在堿活化下對CO2選擇性光催化還原為CH4的具有高電荷轉移響應[32]。先前報道了通過AgX(X=Cl,Br)/pg-C3N4在H2O蒸汽存在下將CO2還原為CH4[33]。此外，氧化鋅還原的氧化石墨烯納米復合材料（ZnO-rGO）極大地提高了ZnO在可見光下將CO2轉化為甲醇(CH3OH)的光催化性能[34]。新型分層石墨烯-Zn0.5Cd0.5S(xG-ZCS)納米復合材料具有較好的光催化CO2還原為CH3OH的活性[35]。圖1-3CO2通過AuCu/g-C3N4納米復合催化劑向乙醇轉化的PTCR擬定原理圖Fig.1-3SchematicillustratingtheproposedPTCRconversionofCO2toethanolviatheAuCu/g-C3N4nanocompositecatalyst（4）光催化有機合成有機合成技術在當今的化學工程中起著極其重要的作用。半導體光催化劑除了具有光催化降解有機物的傳統(tǒng)功能以外，還可以選擇性地合成一些有機物。與傳統(tǒng)的有機物合成方法相比，半導體光催化合成在反應條件、副反應控制和操作方便等方面具有明顯的優(yōu)越性。通過優(yōu)化光催化體系，可以實現(xiàn)目標產(chǎn)物的選擇性合成，為有機合成提供了一種綠色、節(jié)能的方法[36]。因此，F(xiàn)eng等人構建了雙金屬NPsAu-Pd修飾的ZnIn2S4NSs光催化劑，并應用于芳香醇的光催化選擇性

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]二硫化鉬基光催化劑的制備及產(chǎn)氫性能研究[D]. 張書渠.湖南大學 2018

碩士論文
[1]高效石墨相氮化碳的綠色制備及其光催化降解有機污染物性能研究[D]. 宋雪平.西華師范大學 2018
[2]氮化碳基光催化材料的制備及其光催化性能研究[D]. 劉秋霞.西華師范大學 2018
[3]BiOX（X=CI、Br、I）NaBiO3異質結型半導體光催化劑的制備和表征[D]. 王浩人.東北石油大學 2014



本文編號：3035078