近年來,經(jīng)濟快速發(fā)展,GDP節(jié)節(jié)攀升,生活質(zhì)量提高,對能源需求量加大,廢水廢氣問題突出,光催化氧化技術(shù)備受關(guān)注與認可,是治理環(huán)境污染和能源枯竭的有效方法。較其他半導體光催化材料而言,石墨相的氮化碳(g-C₃N₄)具有自身獨特的優(yōu)勢,它是一種非金屬光催化劑,在可見光下具有較高的光催化活性,能較好降解有機染料。光生電子空穴對是羥基自由基及其反應的基本條件,光生空穴電子對的數(shù)量和存在時間都會對自由基的反應產(chǎn)生很大的影響。由于g-C₃N₄使得電子空穴復合速率增加,導致其量子產(chǎn)率大大降低,嚴重影響了光催化的效率。針對此問題,本研究進行了以下幾方面的工作:1、石墨相氮化碳量子點(CNQD)/TiO₂納米顆粒異質(zhì)結(jié)及光催化性能。CNQD的制備,先是通過熱聚合法合成g-C₃N₄,在利用超聲分散將其切割粉碎達到量子尺寸。復合樣品TiO₂+2.0mlCNQD的光催化效果最為理想。優(yōu)異的催化效果來源于紫外光照射下,CNQD上的部分電子...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 g-C₃N₄ 功能材料
        1.2.1 研究背景
        1.2.2 g-C₃N₄ 制備方法
    1.3 光催化應用
        1.3.1 污水凈化
        1.3.2 去除污水中有害的重金屬離子
        1.3.3 光催化殺菌消毒
        1.3.4 光解水制氫
        1.3.5 光催化在有機合成中的應用
    1.4 光催化降解污染物的機理
    1.5 影響光催化活性的因素
        1.5.1 形貌
        1.5.2 晶粒尺寸
        1.5.3 晶型結(jié)構(gòu)
        1.5.4 比表面積的影響
    1.6 提高g-C₃N₄ 光催化活性的基本思想
        1.6.1 金屬修飾(陽離子修飾)
        1.6.2 非金屬離子修飾(陰離子修飾)
        1.6.3 敏化
        1.6.4 表面質(zhì)子化(酸化或堿化)
        1.6.5 外加助催化劑
    1.7 課題的研究目的及研究內(nèi)容
第二章 石墨相氮化碳量子點(CNQDs)/TiO₂納米顆粒異質(zhì)結(jié)及光催化性能
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑與儀器
        2.2.2 材料制備
        2.2.3 樣品表征
        2.2.4 光催化性能測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 微觀形貌和晶格結(jié)構(gòu)
        2.3.2 晶相和質(zhì)構(gòu)特征
        2.3.3 帶隙和化學狀態(tài)分析
        2.3.4 光催化性能分析
        2.3.5 光電流分析
        2.3.6 光催化機理
    2.4 本章小結(jié)
第三章 二氧化鈦納米線摻雜g-C₃N₄ 納米顆粒的合成及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑與儀器
        3.2.2 材料制備
        3.2.3 樣品表征
        3.2.4 光催化性能測試
            3.2.4.1 光催化降解實驗
            3.2.4.2 光催化產(chǎn)氫
            3.2.4.3 光電流測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 微觀形貌和晶格結(jié)構(gòu)
        3.3.2 晶相和質(zhì)構(gòu)特征
        3.3.3 帶隙和化學狀態(tài)分析
        3.3.4 光催化性能分析
        3.3.5 光電流分析
        3.3.6 光催化機理
    3.4 本章小結(jié)
第四章 石墨相氮化碳負載氧化鋅及其性質(zhì)的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑與儀器
        4.2.2 材料制備
        4.2.3 樣品表征
        4.2.4 光催化性能測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 SEM分析
        4.3.2 UV-vis分析
        4.3.3 XRD分析
        4.3.4 XPS分析
        4.3.5 光催化性能測試
        4.3.6 光催化機理
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
攻讀學位期間論文及研究成果
致謝



本文編號：3838704