本文選題：碳點(diǎn) + 二氧化鈦　； 參考：《西南石油大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：氫能作為一種理想的無(wú)污染綠色能源,能夠有效緩解能源和環(huán)境雙重危機(jī)。而利用太陽(yáng)能光催化分解水制氫是獲得廉價(jià)氫能的理想途徑之一。設(shè)計(jì)出可見(jiàn)光吸收,催化活性和穩(wěn)定性高的光催化劑是光催化制氫研究的關(guān)鍵。碳點(diǎn)具有可調(diào)的光學(xué)特性、優(yōu)異的電子傳輸能力以及豐富的來(lái)源,因而在光催化制氫領(lǐng)域有極大的應(yīng)用前景。本課題采用水熱、電化學(xué)和超聲方法合成碳點(diǎn),對(duì)比不同方法制備的碳點(diǎn)與P25TiO_2復(fù)合體系的光催化降解氮氧化物測(cè)試結(jié)果,確定碳點(diǎn)制備的最佳方法為水熱法。進(jìn)一步地研究水熱碳點(diǎn)與二氧化鈦復(fù)合體系的光催化制氫性能。發(fā)現(xiàn)水熱碳點(diǎn)只對(duì){001}TiO_2催化制氫性能有提升作用,而其它二氧化鈦如P25TiO_2,銳鈦礦,{101}TiO_2和{100}TiO_2的光催化制氫活性都受到明顯的抑制�；谏鲜霈F(xiàn)象,深入研究了水熱碳點(diǎn)與{001}TiO_2相互作用下的光催化制氫過(guò)程,結(jié)果表明,當(dāng)碳點(diǎn)負(fù)載量為0.5 wt%時(shí),對(duì){001}TiO_2產(chǎn)氫活性提升效果最為顯著,主要?dú)w因于碳點(diǎn)對(duì)電子較高的傳輸能力以及電子和空穴良好的分離作用。并且體系表現(xiàn)出相當(dāng)好的穩(wěn)定性。摻雜改性是提高碳點(diǎn)光催化性能的有效手段,因此通過(guò)引入N、S和B原子從而調(diào)控碳點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)。發(fā)現(xiàn)雜原子的引入可以促進(jìn)碳點(diǎn)的可見(jiàn)吸收。在此基礎(chǔ)上,摻雜碳點(diǎn)修飾的TiO_2其可見(jiàn)光催化制氫性能也得到一定提升。綜上,本課題通過(guò)探索碳點(diǎn)的合成并對(duì)其進(jìn)行修飾,研究碳點(diǎn)與二氧化鈦復(fù)合體系的光催化制氫性能,能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)出基于碳點(diǎn)的高效催化劑提供一定依據(jù)。
[Abstract]:As an ideal green energy, hydrogen energy can effectively alleviate the dual crisis of energy and environment. The photocatalytic decomposition of water for hydrogen production by solar energy is one of the ideal ways to obtain low-cost hydrogen energy. The key to the study of hydrogen production is to design photocatalysts with high visible light absorption, catalytic activity and stability. Because of its tunable optical properties, excellent electron transport and abundant sources, carbon dots have great application prospects in the field of photocatalytic hydrogen production. In this paper, hydrothermal, electrochemical and ultrasonic methods were used to synthesize carbon points. The results of photocatalytic degradation of nitrogen oxides in P25TiO2 composite system prepared by different methods were compared. The best method for preparing carbon points was hydrothermal method. The photocatalytic hydrogen production properties of hydrothermal carbon point and titanium dioxide composite system were further studied. It is found that the hydrothermal carbon point can only enhance the catalytic activity of {001} TiO2 to produce hydrogen, while the photocatalytic activity of other titanium dioxide such as P25TiO2, anatase, {101} TIO _ 2 and {100} TIO _ 2 are obviously inhibited. Based on the above phenomena, the photocatalytic hydrogen production process under the interaction of hydrothermal carbon point and {001} TiOs _ 2 is studied. The results show that when the loading amount of carbon point is 0.5 wt%, the effect of increasing hydrogen production activity of {001} TIO _ 2 is the most significant. It is mainly attributed to the high transport ability of carbon points to electrons and the good separation of electrons and holes. And the system shows quite good stability. Doping modification is an effective means to improve the photocatalytic performance of carbon points. Therefore, the optical properties of carbon spots are regulated by introducing Nos and B atoms. It is found that the introduction of heteroatoms can promote the visible absorption of carbon points. On this basis, the visible light catalytic hydrogen production performance of TiO2 modified by carbon dots was also improved to a certain extent. In summary, the photocatalytic hydrogen production of the composite system of carbon point and titanium dioxide can be studied by exploring the synthesis and modification of carbon point, which can provide some basis for the design and development of high efficiency catalyst based on carbon point.
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：O643.36;TQ116.2

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本文編號(hào)：1994300