由于日益增長的能源需求與有限的全球化石燃料儲存發(fā)生劇烈沖突,發(fā)展可持續(xù)能源資源是人類最緊迫的任務(wù)之一。在各種類型的可持續(xù)能源中,太陽能因其儲量豐富,普遍性,高容量和環(huán)境友好型而被認(rèn)為是具有發(fā)展前景的。然而,太陽輻射本質(zhì)上是分散的,波動的和間歇的。因此,以清潔,經(jīng)濟(jì),便捷的方式有效利用太陽能仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。太陽能主要通過光熱,光伏和光催化方法來利用。通過人工光合作用,染料光降解和光催化化學(xué)合成,將太陽能光催化轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,可以實現(xiàn)太陽能在各個領(lǐng)域的應(yīng)用。在這種光催化過程中,通常應(yīng)用不同的光催化劑以實現(xiàn)高效率,其中半導(dǎo)體材料已被廣泛研究,因為它們具有優(yōu)良的化學(xué),物理和電學(xué)性質(zhì)。針對當(dāng)今社會存在的日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,尋找一種高效的環(huán)境友好型催化劑成為科研領(lǐng)域的熱點問題。隨著人類日益增長的能源需求與能源日益短缺矛盾的加劇,新能源尤其是太陽能的開發(fā)利用也顯現(xiàn)出更加重要的位置。光催化以其反應(yīng)條件溫和、能直接利用太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的優(yōu)勢,備受科研人員的關(guān)注。通過光催化將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,例如光解水制氫、光還原二氧化碳等,如果能夠大規(guī)模地應(yīng)用,將可以有效地緩解上述矛盾。此外,光催化還可以利...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 綜述
    1.1 引言
    1.2 光催化材料的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 光催化材料石墨相氮化碳 (g-C₃N₄)
        1.3.1 g-C₃N₄的概念
        1.3.2 g-C₃N₄的制備方法
    1.4 光催化降解原理
    1.5 g-C₃N₄主要優(yōu)點
    1.6 g-C₃N₄的主要缺點
    1.7 g-C₃N₄應(yīng)用方向
        1.7.1 光催化劑
        1.7.2 傳感器
        1.7.3 儲能材料
        1.7.4 有機(jī)反應(yīng)催化劑
    1.8 提高g-C₃N₄光催化性能的方法
        1.8.1 金屬摻雜
        1.8.2 非金屬摻雜
        1.8.3 貴金屬沉積
        1.8.4 半導(dǎo)體復(fù)合
    1.9 本論文的選題和研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 實驗藥品
    2.2 實驗儀器
    2.3 表征方法
        2.3.1 X射線衍射(XRD)
        2.3.2 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)
        2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.4 紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)
    2.4 光催化性能測試
第三章 YVO₄/C₃N₄/Ag復(fù)合光催化材料的制備及光催化性能的研究
    3.1 YVO₄/C₃N₄/Ag制備方法
        3.1.1 石墨相氮化碳的制備(g-C₃N₄)
        3.1.2 YVO₄/C₃N₄的制備
        3.1.3 YVO₄/C₃N₄/Ag的制備
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 YVO₄/g-C₃N₄/Ag的X射線衍射分析
        3.2.2 YVO₄/g-C₃N₄/Ag的紅外分析
        3.2.3 YVO₄/g-C₃N₄/Ag的透射電鏡分析
        3.2.4 YVO₄/g-C₃N₄/Ag的漫反射分析
    3.3 YVO₄/g-C₃N₄/Ag光催化活性的分析
        3.3.1 YVO₄/g-C₃N₄/Ag光催化劑降解效果
        3.3.2 YVO₄/g-C₃N₄/Ag光催化劑反應(yīng)速率分析
        3.3.3 35% YVO₄/g-C₃N₄/Ag光催化劑循環(huán)實驗分析
        3.3.4 YVO₄/g-C₃N₄/Ag光催化機(jī)理測試
    3.4 光催化機(jī)制的分析
    3.5 結(jié)論
    第四章 DyVO₄/ g-C₃N₄/Ag復(fù)合光催化材料的制備及光催化性能的研究
        4.1 制備方法
            4.1.1 石墨相氮化碳的制備(g-C₃N₄)
            4.1.2 DyVO₄/g-C₃N₄的制備
            4.1.3 DyVO₄/g-C₃N₄/Ag的制備
        4.2 結(jié)果與討論
            4.2.1 DyVO₄/g-C₃N₄/Ag的X射線衍射分析
            4.2.2 DyVO₄/g-C₃N₄/Ag的紅外分析
            4.2.3 DyVO₄/g-C₃N₄/Ag的透射電鏡分析
            4.2.4 DyVO₄/g-C₃N₄/Ag的漫反射分析
        4.3 DyVO₄/g-C₃N₄/Ag光催化活性的分析
            4.3.1 DyVO₄/g-C₃N₄/Ag光催化劑降解效果
            4.3.2 DyVO₄/g-C₃N₄/Ag光催化劑反應(yīng)速率分析
            4.3.3 5% DyVO₄/g-C₃N₄/Ag光催化劑循環(huán)實驗分析
            4.3.4 DyVO₄/g-C₃N₄/Ag光催化機(jī)理測試
        4.4 光催化機(jī)制的分析
        4.5 結(jié)論
    第五章 YbVO₄/g-C₃N₄/Ag復(fù)合光催化材料的制備及光催化性能的研究
        5.1 制備方法
            5.1.1 石墨相氮化碳的制備(g-C₃N₄)
            5.1.2 YbVO₄/g-C₃N₄的制備
            5.1.3 YbVO₄/g-C₃N₄/Ag的制備
        5.2 結(jié)果與討論
            5.2.1 YbVO₄/g-C₃N₄/Ag的X射線衍射分析
            5.2.2 YbVO₄/g-C₃N₄/Ag的紅外分析
            5.2.3 YbVO₄/g-C₃N₄/Ag的透射電鏡分析
            5.2.4 YbVO₄/g-C₃N₄/Ag的漫反射分析
        5.3 YbVO₄/g-C₃N₄/Ag光催化活性的分析
            5.3.1 YbVO₄/g-C₃N₄/Ag光催化劑降解效果
            5.3.2 YbVO₄/g-C₃N₄/Ag光催化劑反應(yīng)速率分析
            5.3.3 15% YbVO₄/g-C₃N₄/Ag光催化劑循環(huán)實驗分析
            5.3.4 YbVO₄/g-C₃N₄/Ag光催化機(jī)理測試
        5.4 光催化機(jī)制的分析
        5.5 結(jié)論
    第六章 結(jié)論與展望
        6.1 結(jié)論
        6.2 展望
致謝
研究生期間主要研究成果
參考文獻(xiàn)



本文編號：3777598