2,4-二氯苯酚,由于其高穩(wěn)定性和致癌性,迫切需要開發(fā)有效的技術將其從污染水體中去除。半導體光催化技術作為一種利用太陽光的“綠色”技術備受關注。這一技術的關鍵是發(fā)展高效的光催化劑。近年來高分子石墨相氮化碳（g-C₃N₄）由于其能夠吸收可見光、良好的穩(wěn)定性、廉價易獲得等優(yōu)點而被廣泛研究。但是在使用過程中其納米粉末難分離和其光生電子-空穴易復合導致其光催化活性不夠高等因素將影響其廣泛使用。為解決以上的關鍵問題,本文開展了以下工作:首先,采用原位熱縮聚的方法實現(xiàn)了g-C₃N₄/碳纖維（ACF）負載型的納米光催化劑的構筑,解決了粉末狀納米g-C₃N₄難分離的缺點,實現(xiàn)了光催化劑的可循環(huán)利用。另外,基于羥基自由基等測試結果表明ACF能夠接收光生電子,促進光生電荷分離,進而提高g-C₃N₄光催化活性。其次,為了改善ACF與g-C₃N₄之間的界面連接,成功地在兩者之間引入鎳調控碳層。... 

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 前言
    1.2 半導體光催化技術的研究概述
        1.2.1 半導體光催化反應的基本原理
        1.2.2 半導體光催化技術的應用
    1.3 半導體光催化材料
        1.3.1 寬帶隙半導體
        1.3.2 窄帶隙半導體
    1.4 高分子石墨相氮化碳的研究
        1.4.1 高分子石墨相氮化碳的結構及性質
        1.4.2 高分子石墨相氮化碳的研究現(xiàn)狀及進展
        1.4.3 高分子石墨相氮化碳存在的問題
    1.5 高分子石墨相氮化碳的改性策略
        1.5.1 構筑負載型光催化劑
        1.5.2 形貌調控
        1.5.3 元素摻雜
        1.5.4 貴金屬沉積
        1.5.5 異質結構筑
    1.6 課題的立題依據(jù)及研究的內容
        1.6.1 課題的立題依據(jù)
        1.6.2 研究的內容
第2章 實驗材料及實驗方法
    2.1 實驗試劑和儀器
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 催化劑的表征方法
        2.2.1 X射線衍射測試
        2.2.2 紫外-可見分光光度測試
        2.2.3 掃描電子顯微鏡測試
        2.2.4 拉曼光譜測試
        2.2.5 光致發(fā)光光譜測試
        2.2.6 傅立葉變換紅外光譜測試
        2.2.7 X射線光電子能譜測試
        2.2.8 氣體吸脫附(TPD)測試
        2.2.9 光電化學測試
    2.3 羥基自由基測試
    2.4 催化劑光催化活性評價
    2.5 其他測試
        2.5.1 活性物種捕獲測試
        2.5.2 降解2,4-二氯苯酚中間產物檢測
第3章 g-C_3N_4/碳纖維光催化劑的合成及其光催化性能
    3.1 引言
    3.2 g-C_3N_4/碳纖維的合成及光催化性能
        3.2.1 材料合成
        3.2.2 結構表征
        3.2.3 光生電荷分離
        3.2.4 光催化性能
    3.3 煅燒溫度對g-C_3N_4/碳纖維的影響
        3.3.1 結構表征
        3.3.2 光生電荷分離
        3.3.3 光催化性能
    3.4 本章小結
第4章 界面引入碳層對g-C_3N_4/碳纖維光催化性能的影響
    4.1 引言
    4.2 碳層的引入對g-C_3N_4/碳纖維的影響
        4.2.1 材料合成
        4.2.2 結構表征
        4.2.3 光生電荷分離
        4.2.4 光催化性能
    4.3 鎳調控的碳層對g-C_3N_4/碳纖維的影響
        4.3.1 材料合成
        4.3.2 結構表征
        4.3.3 光生電荷分離
        4.3.4 光催化性能
        4.3.5 機制分析
    4.4 磷酸修飾對碳層引入后g-C_3N_4/碳纖維的影響
        4.4.1 材料合成
        4.4.2 結構表征
        4.4.3 光生電荷分離
        4.4.4 光催化性能
        4.4.5 機制分析
    4.5 本章小結
第5章 修飾纖維素對g-C_3N_4/碳纖維光催化性能的影響
    5.1 引言
    5.2 活性炭填充對g-C_3N_4/碳纖維的影響
        5.2.1 材料合成
        5.2.2 結構表征
        5.2.3 光生電荷分離
        5.2.4 光催化性能
    5.3 纖維素表面改性對g-C_3N_4/碳纖維的影響
        5.3.1 材料合成
        5.3.2 結構表征
        5.3.3 光生電荷分離
        5.3.4 光催化性能
        5.3.5 機制分析
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的論文



本文編號：3651824