發(fā)布時(shí)間：2023-08-11 12:10

　　能源短缺和環(huán)境污染已經(jīng)成為制約人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要問題,也是當(dāng)前科學(xué)研究的熱點(diǎn)。近幾十年來,光催化材料及技術(shù)因在能源利用與環(huán)境治理方面具有巨大應(yīng)用前景而受到廣泛關(guān)注,在光催化新材料體系、復(fù)合新結(jié)構(gòu)等研究方面取得了 一系列突破性進(jìn)展。2008年,《Nature Materials》上首次報(bào)道了類石墨相氮化碳材料(g-C3N4)的光解水制氫特性,并由于該材料具有二維層狀結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)可調(diào)、綠色安全、制備簡(jiǎn)單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn),掀起了 g-C3N4在光催化領(lǐng)域的研究熱潮。目前,圍繞單一 g-C3N4存在的可見光響應(yīng)不足、光生載流子易復(fù)合等問題,研究人員在納米結(jié)構(gòu)構(gòu)筑、元素?fù)诫s、貴金屬沉積、半導(dǎo)體復(fù)合等方面開展了大量研究,以探索新型高效的g-C3N4基復(fù)合光催化材料。本文開展了 g-C3N4基復(fù)合光催化材料制備及其納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的調(diào)控研究,制備出g-C3N4納米棒/InV04空心球復(fù)合材料、核殼型g-C3N4/MCNTs/BiOI復(fù)合材料、表面分散型g-C3N4納米顆粒/花狀BiOI復(fù)合材料以及g-C3N4納米顆粒/多孔g-C3N4復(fù)合材料等新型光催化材料,實(shí)現(xiàn)光生載流子的高效分離與遷移,顯著...

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 半導(dǎo)體光催化基本原理
        1.1.1 光催化基本過程
        1.1.2 光催化降解機(jī)理
    1.2 光催化反應(yīng)效率的影響因素
        1.2.1 能帶結(jié)構(gòu)
        1.2.2 晶體結(jié)構(gòu)
        1.2.3 晶體尺寸
        1.2.4 催化劑用量與污染物濃度
        1.2.5 光強(qiáng)與氧氣含量
        1.2.6 光催化反應(yīng)系統(tǒng)pH值
    1.3 光催化劑催化活性的增強(qiáng)途徑
        1.3.1 增強(qiáng)半導(dǎo)體對(duì)光的吸收利用
        1.3.2 提高光生載流子分離效率
        1.3.3 提高表面催化反應(yīng)活性
    1.4 類石墨相氮化碳光催化劑
        1.4.1 g-C₃N₄的結(jié)構(gòu)
        1.4.2 g-C₃N₄的性質(zhì)
        1.4.3 g-C₃N₄的制備方法
        1.4.4 熱縮聚法制備g-C₃N₄的影響因素
    1.5 g-C₃N₄的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 納米結(jié)構(gòu)構(gòu)筑
        1.5.2 能帶結(jié)構(gòu)的調(diào)控
        1.5.3 異質(zhì)結(jié)的構(gòu)筑
        1.5.4 表面沉積金屬顆粒
        1.5.5 碳材料復(fù)合
    1.6 立題依據(jù)與主要研究?jī)?nèi)容
        1.6.1 立題依據(jù)
        1.6.2 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)原料與測(cè)試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 表征與測(cè)試方法
        2.2.1 X射線衍射
        2.2.2 傅立葉紅外光譜
        2.2.3 X射線光電子能譜
        2.2.4 掃描電子顯微鏡
        2.2.5 透射電子顯微鏡
        2.2.6 Zeta電位測(cè)試
        2.2.7 紫外可見漫反射光譜
        2.2.8 熒光光譜與時(shí)間分辨熒光光譜
        2.2.9 光電化學(xué)測(cè)試
        2.2.10 光催化性能測(cè)試
        2.2.11 自由基捕獲測(cè)試
第三章 g-C₃N₄納米棒/InVO₄空心球復(fù)合光催化材料的制備與性能
    3.1 引言
    3.2 材料制備
        3.2.1 g-C₃N₄的制備
        3.2.2 g-C₃N₄納米棒/InO₄空心球復(fù)合材料的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌分析
        3.3.2 光學(xué)性能分析
        3.3.3 光電化學(xué)性能分析
        3.3.4 光催化性能及機(jī)理分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 核殼型g-C₃N₄/MCNTs/BiOI復(fù)合光催化材料的制備與性能
    4.1 引言
    4.2 材料制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌分析
        4.3.2 光學(xué)性能分析
        4.3.3 光催化性能及機(jī)理分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 g-C₃N₄納米顆粒/花狀BiOI復(fù)合光催化材料的制備與性能
    5.1 引言
    5.2 材料制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌分析
        5.3.2 光學(xué)性能分析
        5.3.3 光電化學(xué)性能分析
        5.3.4 光催化性能及機(jī)理分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 g-C₃N₄納米顆粒/多孔g-C₃N₄復(fù)合光催化材料的制備與性能
    6.1 引言
    6.2 材料制備
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 多孔g-C₃N₄的制備及表征
        6.3.2 結(jié)構(gòu)與形貌分析
        6.3.3 光學(xué)性能分析
        6.3.4 光催化性能及機(jī)理分析
    6.4 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其它研究成果



本文編號(hào)：3841295