環(huán)境污染和能源危機(jī)是現(xiàn)代人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的兩大艱巨挑戰(zhàn),主要原因就是化石燃料的大量使用,既造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染,也使得能源日漸枯竭。在應(yīng)對(duì)這種挑戰(zhàn)的各種技術(shù)當(dāng)中,半導(dǎo)體光催化和能量存儲(chǔ)已成為最有前途的技術(shù)之一。一方面它可以有效利用能源豐富的太陽(yáng)光來(lái)降解污染物,另一方面可以實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)而減少化石燃料的大量使用。最近,石墨相氮化碳(g-C3N4),作為不含金屬的光催化劑,吸引了廣泛的關(guān)注,由于其狹窄帶隙寬度(2.7 eV)可以直接吸收可見光,這種獨(dú)特的性質(zhì)使得g-C3N4在有機(jī)合成、污染物處理、光解水制氫等物質(zhì)能量轉(zhuǎn)換領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用。然而,g-C3N4電子-空穴復(fù)合率高,使得光催化活性較低,對(duì)其進(jìn)行改性是我們的主要研究方向之一。此外,廣泛應(yīng)用于超級(jí)電容器電極的碳材料由于比容量低導(dǎo)致其實(shí)際應(yīng)用受到限制,石墨相氮化碳作為一種簡(jiǎn)單的氮摻雜的碳材料,其在超級(jí)電容器方面的性能是值得期待的。本文針對(duì)以上問(wèn)題,通過(guò)鈰摻雜和石墨烯復(fù)合的方式來(lái)改善了石墨相氮化碳的光催化性能并且研究了氮化碳作為超級(jí)電容器電極材料的性能。(1)以硝酸鈰和三聚氰胺為原料,采用簡(jiǎn)單機(jī)械混合的方式制備了鈰摻雜的石墨相氮化碳并通...

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 光催化技術(shù)概述
    1.2 超級(jí)電容器簡(jiǎn)介
        1.2.1 超級(jí)電容器概述
        1.2.2 超級(jí)電容器的工作原理
        1.2.3 超級(jí)電容器的電極材料
    1.3 石墨烯
        1.3.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)與性能
        1.3.2 石墨烯的制備
    1.4 氮化碳
        1.4.1 石墨相氮化碳的研究背景
        1.4.2 石墨相氮化碳的制備
        1.4.3 石墨相氮化碳的性質(zhì)
        1.4.4 石墨相氮化碳的應(yīng)用
        1.4.5 石墨相氮化碳的研究進(jìn)展
    1.5 本論文的研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)樣品的表征
        2.2.1 X射線粉末衍射（XRD）
        2.2.2 掃描電子顯微鏡（SEM）
        2.2.3 透射電子顯微鏡（TEM）
        2.2.4 傅立葉紅外光譜（FT-IR）
        2.2.5 拉曼光譜（Raman）
    2.3 光催化性能測(cè)試
    2.4 電化學(xué)性能測(cè)試
        2.4.1 工作電極的制備
        2.4.2 電容性能測(cè)試
第三章 鈰摻雜氮化碳的制備及其光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 鈰摻雜氮化碳的制備
    3.3 鈰摻雜氮化碳的表征
        3.3.1 X射線衍射分析
        3.3.2 透射電鏡分析
        3.3.3 紅外光譜分析
    3.4 光催化性能分析
        3.4.1 光催化降解亞甲基藍(lán)
        3.4.2 光催化降解甲基橙
    3.5 本章小結(jié)
第四章 石墨烯-氮化碳納米復(fù)合材料的制備及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 樣品的制備
        4.2.1 氧化石墨烯的制備
        4.2.2 石墨烯-氮化碳納米復(fù)合材料的制備
    4.3 樣品的表征
        4.3.1 X射線衍射分析
        4.3.2 掃描電鏡分析
        4.3.3 透射電鏡分析
        4.3.4 紅外光譜分析
        4.3.5 拉曼光譜分析
    4.4 樣品的光催化性能分析
    4.5 樣品電化學(xué)性能分析
        4.5.1 循環(huán)伏安測(cè)試
        4.5.2 交流阻抗測(cè)試
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝



本文編號(hào)：3830140